定向钻进技术与装备在穿层定向长钻孔中的应用          下载免费PDF全文

宋传祥  贾楠生  季文淼  张尚旺 《探矿工程》2021,48(8):83-88

针对硫磺沟煤矿工作面常规施工单孔深度不足、有效孔段短、钻进施工效率低、钻孔孔径小等诸多问题,提出采用窄体式ZDY4000LD（C）型履带钻机、第二代随钻测量系统（YHD2-1000（A）型）等附属定向设备进行穿层定向长钻孔成孔技术,以提高钻孔成孔精度、钻孔深度,增大钻孔孔径等参数,减小煤层因受采动影响,导致工作面瓦斯涌出量增大的问题。现场试验施工了4个大直径穿层定向长钻孔,孔深300 m以上钻孔成孔率达到100%,孔深最深399 m,最大钻孔孔径193 mm,钻进总进尺1581 m,平均孔深395.25 m,钻孔抽采效率显著增加。其中3号钻孔最大抽采混合流量8.3 m³/min,最大抽采纯量1.6 m³/min,瓦斯抽采浓度51%,瓦斯抽采效果显著。  相似文献   

煤矿巷道掘进超前钻探技术应用与发展     

张幼振  范涛  阚志涛  魏宏超  陈洪岩 《煤田地质与勘探》2021,49(5):286-293

随着煤矿巷道智能快速掘进的发展, 掘进工作面超前精细化探测需求日益迫切。结合巷道掘进与坑道钻探工作技术特点, 分析了煤矿智能绿色开采地质保障发展背景下巷道掘进超前钻探技术特征与技术需求。为有效解决探掘矛盾, 提升超前钻探技术装备水平, 阐述了掘探一体化、双臂超前钻探和基于定向钻孔的综合探测等技术装备创新实践。相关工程实践表明, 双臂钻机超前探施工效果明显, 试验巷道单月掘进进尺效率提升了30%;基于定向钻孔技术, 综合使用孔内多种物探手段, 在山西某矿2203工作面进行超前综合探测, 效果良好, 探明多处断层与陷落柱等地质构造情况。结合智能化矿山技术的发展趋势, 从自动化控制角度探讨了由基础自动化层、过程控制层和智能决策层组成的智能钻进闭环控制策略; 从钻探信息融合发展角度, 按照有数据、管数据、用数据的技术思路为钻探信息挖掘与管理提供了新的视角。   相似文献   

活动断裂带岩石的变形机制和摩擦性质—以圣·安德列斯断层为例     

金田龙  王勤 《江苏地质》2021,45(4):375-383

岩石的变形机制和力学性质对认识活动断裂带的孕震机制和发震过程都具有重要意义。圣·安德列斯（San Andreas）转换断层是太平洋板块与北美板块的构造边界,也是重要的地震活动带,总结了美国南加州地震中心对圣·安德列斯断层钻孔断层岩的研究进展。对断层泥的高速摩擦实验发现：动力弱化现象只在高速滑移时才发生,伴随着摩擦生热,岩石的摩擦系数显著降低。断层泥中富镁黏土矿物的富集可以显著降低断层的摩擦系数,促进蠕滑,黏土矿物的不均一分布可导致断裂带变形行为和地震分布的突变。与断层泥和碎裂岩不同,粉碎岩形成于快速传播地震的断裂端部,具高孔隙率和高渗透率,流体活动性强。此外,断层岩的有机质成熟度可用来追溯古地震造成的热异常。在川滇中国地震科学实验场开展科学钻探项目,研究断层岩样品的显微结构、物理性质和变形历史,以期为理解大陆汇聚与转换挤压过程中复杂的地震活动提供重要信息。  相似文献   

高温水基钻井液研究及应用进展     

徐蒙 《地质与勘探》2023,59(4):901-908

向地球深部进军是我国必须要解决的战略性科技问题,深部钻探是精准探测地球深部的直接手段。随着探测地球深度的增加,深部钻探工程面临着更加复杂的高温高压钻进环境,对高温钻井液的性能提出了更高的要求。近年来,高温钻井液取得了快速发展,国外的高温钻井液抗温能力已超过260℃,而国内高温钻井液技术也在加速发展,目前仍以“三磺”、“聚磺”体系为主,抗高温能力在240℃左右。本文在对比国内外高温水基钻井液进展的基础上,分析总结了国内外主流高温处理剂及高温水基钻井液的种类、功能与工程应用情况,探讨了其在工程应用中存在的问题以及未来的技术发展方向等。提出了未来国内深部钻探高温钻井液面临的关键问题及优先发展方向,主要有研制与优化耐260℃以上高温的处理剂与钻井液体系、开发配套耐高温仪器与系统、控制经济成本以及保护生态环境等方面,将为我国未来实施的万米深地钻探工程奠定技术基础。  相似文献   

抽插式卡口蘑菇头塔上无人提升装置研制及应用     

邵盛元  温得全  李柏军  刘卫国  鲁鹏飞  李博 《铀矿地质》2023,(1):163-170

在铀矿勘查钻探施工中,使用普通摘挂式提引器装置和普通爬杆斜脱式提引器装置进行提下钻作业时存在作业劳动强度大、持续时间长、易脱扣等问题和风险。为提高提下钻作业效率和安全性,在借鉴乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦等中亚国家钻探施工中塔上无人提升装置的基础上,结合铀矿勘查钻探施工特点,研制了一种抽插式卡口蘑菇头塔上无人提升装置,该提升装置与钻杆连接的蘑菇头设计成卡口式连接,采用抽插式顶杆锁定防脱,与普通的螺纹连接式蘑菇头相比,新型抽插式卡口蘑菇头具有结构简单、操作方便、安全可靠等特点。现场试验结果表明：抽插式卡口蘑菇头塔上无人提升装置与普通摘挂式提引器装置相比,能减少班组人员定额、降低工人劳动强度、保障钻探作业安全;与普通爬杆斜脱式提引器装置相比,能消除蘑菇头与钻杆脱扣事故的发生,提高钻探效率、降低钻探安全风险。  相似文献   

超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势     

李术才  李利平  孙子正  刘知辉  李梦天  潘东东  屠文锋 《岩土力学》2023,44(1):1-30

定向钻技术起源于石油钻井工业,经多年发展已拓展至隧道工程地质勘察及灾害处置、煤矿底板含水层改造、蓄能电站抽水通道施工、市政管道铺设等多个领域。地面注浆技术结合定向钻长距离精准穿越的优势,可实现地下工程不良地质高效预加固与灾害安全处置,具有广阔的应用前景。系统综述了定向钻注装备技术的发展历程、研究现状和待突破关键技术。首先,介绍了定向钻与地面注浆技术的发展历程;其次从重大科研项目、学术论文、授权专利以及工程实践等方面进行了分析与总结。结果表明：我国现阶段定向钻注技术总体已达到自主化、实用化的国际先进水平,但在千米级长距离快速钻进、复杂地质条件精准导向、地下工程精准注浆处置等核心技术方面仍存在“卡脖子”难题。面向战略性重大工程建设需求,提出了超长距离定向钻注一体化装备“预报、钻进、注浆、检测”四大功能模块,围绕随钻感知预报、快速钻进与卡钻预测、精准导向技术、远距离凝胶可控注浆材料、稳压控制分段注浆工艺、随钻检测系统六方面,开展了分析与讨论,可为我国定向钻注一体化装备技术发展和地下工程灾害防控提供参考。  相似文献   

南海大洋钻探及海洋地质与地球物理前沿研究新突破   总被引：2，自引：2，他引：0  

林间  李家彪  徐义刚  孙珍  夏少红  黄小龙  解习农  李春峰  丁巍伟  周志远  张帆  罗怡鸣 《海洋学报》2019,41(10):125-140

南海是西太平洋地区规模最大且具有代表性的边缘海盆地之一。经过近几十年的研究积累，尤其是通过实施5个国际大洋钻探航次(1999–2018年)与国家自然科学基金委“南海深海过程演变”重大研究计划(2011–2019年)，我国科学家获得了大量宝贵的第一手资料，取得了一系列创新进展与重大突破，标志着南海海洋地质与地球物理研究正走向国际前沿。重要研究成果包括:(1)新提出南海是“板缘张裂”盆地，与经典的大西洋型陆缘模式不同；(2)大洋钻探首次获取了基底玄武岩样品，结合中国在南海首次深拖地磁测量实验，精确测定了南海海盆玄武岩年龄，揭示南海海盆从东向西分段扩张；(3)大洋钻探结果发现南海陆缘岩石圈减薄之初岩浆迅速出现，未发现缓慢破裂造成的蛇纹岩出露；(4)发现南海扩张结束后仍存在大量岩浆活动，可能受控于多种构造与地幔因素；(5)地球化学证据与地球动力学模拟都显示南海岩浆的形成受到周边俯冲带的影响。目前我国的海洋地球科学正在进入崭新的发展阶段，有望以南海为基点，开始拓展到周边大洋，通过主导大型研究计划以及建设我国大洋钻探平台，以提升我国在南海、西太平洋与印度洋海洋地质科学研究的实质性影响力与引领地位。  相似文献   

南海第三次大洋钻探建议书正式提交     

《海洋地质与第四纪地质》2014,(1)

<正>2013年10月,由中国科学院南海海洋研究所孙珍研究员等牵头撰写的IODP 838Full建议书"Testing Hypotheses for Lithosphere Thinning During Continental Breakup-Drilling at the South China Sea Rifted Margin"正式提交给IODP,预计2014年1月在美国圣地亚哥召开的科学评估工作组会议将对该建议书进行评审。为了抓住美国钻探船"决心号"近几年在西太平洋和印度洋工作的有利时机,中国IODP专家委员会组  相似文献   

水平分支孔定向钻探技术及其在煤矿水害防治中的应用——以东庞煤矿ZKxx3孔钻探施工为例          下载免费PDF全文

叶兰肃  马卫东  王雷浩  南方 《中国地质灾害与防治学报》2020,31(5):105-111

本文以东庞矿北井9400采区2#煤层奥灰含水层区域注浆改造一期工程ZKxx3孔施工为例，详细介绍了水平分支孔定向钻探施工设计、钻探施工工艺、主要技术措施等。实践证明，该定向钻探技术能够探查奥陶灰岩含水层区域中的断层、陷落柱等构造的导水通道和富水层段，超前注浆充填奥陶系灰岩上部溶隙和裂隙，封堵断层等构造薄弱区段，扩大加固面积，实现由井下局部治理向地面区域治理煤层底板奥灰水害。由超前探测向掘前治理转变，在时空上达到了区域超前防治水害的目的，取得了显著的经济及环境效益。  相似文献   

国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

李鑫淼  李宽  孙建华  梁健  尹浩 《探矿工程》2020,47(4):15-23，39

随着钻孔深度的不断增加，对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上，整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题，定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高，并相应地分析了原因，为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。  相似文献