2014年探礦工程十大新聞

本刊編輯部

一、鉆探百科工具書(shū)——《地質(zhì)鉆探手冊(cè)》出版發(fā)行

該手冊(cè)由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局牽頭組織，我國(guó)探礦工程界知名專家、中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)探礦工程專業(yè)委員會(huì)主任王達(dá)教授領(lǐng)銜北京探礦工程研究所、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)、吉林大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所、中南大學(xué)、成都理工大學(xué)、中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局、中國(guó)冶金地質(zhì)總局、中國(guó)地質(zhì)裝備總公司、煤炭科學(xué)研究總院西安研究院、中礦資源勘探股份有限公司、北京建材地質(zhì)工程公司等單位的70多位專家、歷時(shí)3年多時(shí)間編著而成。2014年6月中南大學(xué)出版社出版。是一部涵蓋全面、體系完善、便于查閱的技術(shù)手冊(cè)。該手冊(cè)的出版發(fā)行必將對(duì)我國(guó)地質(zhì)鉆探行業(yè)的發(fā)展起到積極有效的推動(dòng)作用。

二、“勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)”被正式列為國(guó)家自然科學(xué)基金地球科學(xué)部資助研究領(lǐng)域

由吉林大學(xué)和中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等單位聯(lián)合申請(qǐng)，經(jīng)國(guó)家自然科學(xué)基金委批準(zhǔn)，2014年12月，“勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)”被正式列為國(guó)家自然科學(xué)基金地球科學(xué)部資助研究領(lǐng)域，從2015年起，將進(jìn)入國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南，申請(qǐng)代碼為D0219。該研究領(lǐng)域的設(shè)立，為勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)的基礎(chǔ)研究提供了廣闊的空間和研究平臺(tái)，將有利于我國(guó)地質(zhì)勘查技術(shù)的科技進(jìn)步，有利于該領(lǐng)域優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，有利于地球科學(xué)的發(fā)展，更有利于地質(zhì)工程學(xué)科的發(fā)展，對(duì)我國(guó)地質(zhì)工程學(xué)科的發(fā)展具有里程碑的意義?！翱碧郊夹g(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)”的研究領(lǐng)域主要包括勘探技術(shù)和地質(zhì)鉆探學(xué)兩個(gè)方面。勘探技術(shù)涵蓋鉆探技術(shù)、坑探技術(shù)、勘探機(jī)械和安全技術(shù)。地質(zhì)鉆探學(xué)涵蓋鉆探基礎(chǔ)理論、鉆探方法、鉆井液、巖礦心采取、鉆孔彎曲及定向鉆進(jìn)等。

三、松遼盆地資源與環(huán)境深部鉆探工程(松科二井)開(kāi)鉆

2014年4月13日，松遼盆地資源與環(huán)境深部鉆探工程(松科二井)開(kāi)鉆，該井設(shè)計(jì)深度6400 m。該工程由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所牽頭，聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)、吉林大學(xué)共同承擔(dān)。

松遼盆地資源與環(huán)境科部鉆探工程項(xiàng)目由國(guó)土資源地質(zhì)大調(diào)查財(cái)政專項(xiàng)及國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃(ICDP)資助。通過(guò)該科學(xué)鉆探工程，實(shí)現(xiàn)“二井四孔、萬(wàn)米連續(xù)取心”，填補(bǔ)完整的、連續(xù)的白堊紀(jì)陸相沉積記錄世界空白，為研究距今6500萬(wàn)年～1．4億年間地球溫室氣候和環(huán)境變化奠定堅(jiān)實(shí)研究基礎(chǔ)，建立起為基礎(chǔ)地質(zhì)服務(wù)的“金柱子”。

松科二井東孔是我國(guó)納入ICDP計(jì)劃的第三例大陸科學(xué)鉆探工程，是我國(guó)超萬(wàn)米科學(xué)鉆探工程的前奏。該工程將通過(guò)耐高溫鉆井液體系、超深孔鉆探技術(shù)及高性能配套機(jī)具研發(fā)與使用，完成松科二井0～2865 m井段的全面鉆進(jìn)和2865～6400 m井段的連續(xù)取心鉆進(jìn)，取心率將達(dá)到95%以上。

四、汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探項(xiàng)目鉆探施工任務(wù)勝利完成

隨著2014年2月11日汶川地震科學(xué)鉆探項(xiàng)目WFSD－4孔完井，“汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探”項(xiàng)目的鉆探工程宣告結(jié)束。該項(xiàng)目是科技部支撐計(jì)劃的一個(gè)專項(xiàng)，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局汶川地震科學(xué)鉆探工程中心組織實(shí)施，其鉆探工程由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所負(fù)責(zé)實(shí)施。該項(xiàng)目共施工了5口鉆孔，第一口鉆孔WFSD－1于2008年11月4日開(kāi)鉆。該項(xiàng)目鉆探施工總進(jìn)尺10387 m，其中取心鉆進(jìn)5883 m，獲取巖心5378 m，平均巖心采取率91.4%。針對(duì)龍門(mén)山斷裂帶極端惡劣的施工環(huán)境和復(fù)雜的地質(zhì)條件，該項(xiàng)目的鉆探技術(shù)人員開(kāi)展了大量的自主創(chuàng)新，研發(fā)了螺桿馬達(dá)/液動(dòng)錘/長(zhǎng)半合管取心鉆進(jìn)工藝、破碎地層取心技術(shù)、強(qiáng)蠕變地層鉆進(jìn)技術(shù)、復(fù)雜地層小間隙固井工藝和高轉(zhuǎn)速深孔取心頂驅(qū)鉆機(jī)等鉆探技術(shù)和裝備。這些技術(shù)成果，除了對(duì)汶川地震科學(xué)鉆探項(xiàng)目地學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了強(qiáng)有力的支撐作用，還將在我國(guó)的地質(zhì)巖心深鉆和科學(xué)鉆探施工中發(fā)揮積極的作用。

五、我國(guó)煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)裝備突破1881 m孔深世界紀(jì)錄

中煤科工集團(tuán)西安研究院承擔(dān)的“十二五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題“中硬煤層大功率定向鉆進(jìn)技術(shù)與裝備(2011ZX05041－001)”，經(jīng)在山西省晉煤集團(tuán)寺河煤礦現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)，成功鉆成了主孔深度1881 m的順煤層定向超長(zhǎng)鉆孔，刷新了此前澳大利亞Valley Longwall Drilling公司開(kāi)發(fā)的煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)裝備創(chuàng)下了1761 m的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)裝備獲得重大突破。

煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)鉆孔軌跡的精確控制，保證鉆孔軌跡在預(yù)定層位中的有效延伸，增大鉆孔有效抽采距離，增加鉆孔瓦斯抽采量進(jìn)而提高瓦斯抽采率;可進(jìn)行多分支孔施工，施工的鉆孔能均勻覆蓋整個(gè)工作面，具有鉆進(jìn)效率高、一孔多用、集中抽采等優(yōu)點(diǎn)，可顯著提高煤層瓦斯治理效果。此次創(chuàng)紀(jì)錄的定向超長(zhǎng)鉆孔主孔深度為1881 m，總進(jìn)尺2601 m，施工周期為12天，平均日進(jìn)尺210 m以上，深孔鉆進(jìn)時(shí)效達(dá)到了較高水平，實(shí)現(xiàn)了定向鉆進(jìn)技術(shù)由連續(xù)滑動(dòng)定向鉆進(jìn)到復(fù)合定向鉆進(jìn)的跨越。

六、第三屆探礦工程學(xué)術(shù)論壇在武漢隆重召開(kāi)

由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所聯(lián)合主辦，《探礦工程(巖土鉆掘工程)》編輯部和中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院承辦，主題為“上天、入地、下海、登極——探礦工程之夢(mèng)”的第三屆探礦工程學(xué)術(shù)論壇(EEF China 2014)于2014年10月8—12日在江城武漢隆重召開(kāi)。來(lái)自各相關(guān)研究院所、大專院校、各省市地勘局，煤炭、冶金、有色、武警黃金部隊(duì)等相關(guān)單位的領(lǐng)導(dǎo)和嘉賓共240多人參加了論壇。

論壇緊扣“上天、入地、下海、登極”的主題，從鉆探技術(shù)在這四個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展和面臨的問(wèn)題進(jìn)行了廣泛深入的探討和交流。論壇榮幸地邀請(qǐng)到了來(lái)自航天、中科院、中石油、中石化、中交航務(wù)系統(tǒng)以及俄羅斯的專家做了精彩的報(bào)告，拓展了視野，開(kāi)闊了眼界，對(duì)于我國(guó)鉆探技術(shù)的進(jìn)步有很好的啟示作用。

七、我國(guó)首次完成超深水海域鉆探取樣

由北京探礦工程研究所研制的TK系列取樣器具在南海北部陸坡1720 m超深水海域圓滿完成了鉆探取樣工作，這是我國(guó)首次在超深水海域鉆探取樣，成為我國(guó)超深水取樣調(diào)查第一鉆。

此次鉆探取樣任務(wù)由海洋石油708勘察船鉆井隊(duì)承擔(dān)，所采用的鉆井及取樣設(shè)備均為我國(guó)自主研制。本次超深水鉆探取樣的成功標(biāo)志著我國(guó)已具備海洋超深水鉆探取樣作業(yè)能力，使我國(guó)躋身國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)可進(jìn)行深海資源勘探開(kāi)發(fā)的國(guó)家之列。

八、中國(guó)在極地冰下巖心鉆探上取得突破

吉林大學(xué)極地研究中心正在進(jìn)行的極地深冰下基巖無(wú)鉆桿取心鉆探設(shè)備研發(fā)取得突破，其自主研發(fā)的可移動(dòng)式電鉆鉆塔已設(shè)計(jì)完畢。

可移動(dòng)電鉆塔的鉆探深度可達(dá)1400 m，鉆孔直徑為134 mm，整臺(tái)鉆塔重15 t。移動(dòng)式電鉆塔研發(fā)生產(chǎn)后，可自如地在幾個(gè)備選鉆探地點(diǎn)間移動(dòng)。這樣，科研人員無(wú)需在每個(gè)備選地點(diǎn)上重新搭建鉆機(jī)塔，節(jié)省了大量時(shí)間和經(jīng)歷。

該項(xiàng)目針對(duì)極地深冰下基巖、冰巖夾層復(fù)雜鉆探技術(shù)難題，通過(guò)多功能孔底驅(qū)動(dòng)機(jī)械鉆具、鉆探狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)控制、移動(dòng)式工作艙等系統(tǒng)的研究，研發(fā)能夠鉆進(jìn)冰層1000 m，冰下基巖2 m以上的無(wú)鉆桿式基巖取心鉆探裝備。該項(xiàng)目將在南極內(nèi)陸冰蓋中首次獲得東南極克拉通(大陸地殼上長(zhǎng)期穩(wěn)定的構(gòu)造單元)的基巖樣品，填補(bǔ)國(guó)際上該領(lǐng)域的空白。

九、地質(zhì)鉆探膨脹波紋管堵漏護(hù)壁工藝首獲成功

2014年11月，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所在四川宣漢縣TZC03煤炭普查場(chǎng)ZK3－1鉆孔內(nèi)，首次成功完成了77 mm口徑膨脹波紋管堵漏護(hù)壁技術(shù)應(yīng)用。

膨脹管護(hù)壁技術(shù)目前是石油鉆井領(lǐng)域的前沿技術(shù)，可以徹底解決鉆孔內(nèi)漏失、坍塌、溶洞、縮徑等復(fù)雜地層鉆進(jìn)的難題，在裸孔內(nèi)護(hù)壁不損失鉆孔直徑的特點(diǎn)，可以大大簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)，解決因地層復(fù)雜套管層次不足時(shí)導(dǎo)致鉆孔報(bào)廢的問(wèn)題。因地質(zhì)鉆探口徑較小，受空間尺寸的限制，膨脹波紋管所需的材質(zhì)、器具結(jié)構(gòu)及工藝要求非常苛刻。

經(jīng)過(guò)多年研究，數(shù)百次的試驗(yàn)、探索，研究的液控?cái)U(kuò)孔、送入、切割和規(guī)圓4種器具和軸向管端錨固技術(shù)初步形成了一套切實(shí)可行的波紋管膨脹工藝及配套器具，攻克了小口徑膨脹護(hù)壁“瓶頸”，研發(fā)了具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整套地質(zhì)鉆探膨脹波紋管護(hù)壁器具及工藝。據(jù)可查閱資料可知，在如此小口徑孔內(nèi)成功進(jìn)行膨脹波紋管護(hù)壁在國(guó)際上尚未見(jiàn)報(bào)道。

十、中國(guó)南海大洋科學(xué)鉆探時(shí)隔15年重新啟動(dòng)

由我國(guó)科學(xué)家建議、設(shè)計(jì)并主持的南海第二次大洋鉆探，國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃349航次(簡(jiǎn)稱IODP349航次)，于2014年1月28日從我國(guó)香港啟航。這是新十年(2013—2023)“國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”的首航，也是我國(guó)時(shí)隔15年后第二次在南海實(shí)施大洋鉆探。

IODP349航次共進(jìn)行了5個(gè)站位的鉆探取心和2個(gè)站位的地球物理測(cè)井工作，鉆探深度共4300 m，其中沉積巖取心約2300 m、基底玄武巖取心約200 m，獲得的一大批珍貴地質(zhì)樣品使今后較全面、深入開(kāi)展南?？茖W(xué)研究成為可能。來(lái)自11個(gè)國(guó)家和地區(qū)的32位科學(xué)家在現(xiàn)場(chǎng)初步完成了大量