2022年探礦工程十大新聞

《鉆探工程》編輯部

1 習近平回信勉勵山東省地礦局第六地質(zhì)大隊全體地質(zhì)工作者 在找礦突破戰(zhàn)略行動中發(fā)揮更大作用 奮力書寫“英雄地質(zhì)隊”新篇章

中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平2022年10月2日給山東省地礦局第六地質(zhì)大隊全體地質(zhì)工作者回信，對他們弘揚優(yōu)良傳統(tǒng)、做好礦產(chǎn)勘查工作提出殷切期望。

習近平在回信中表示，建隊以來，你們一代代隊員跋山涉水，風餐露宿，攻堅克難，取得了豐碩的找礦成果，展現(xiàn)了我國地質(zhì)工作者的使命擔當。

習近平強調(diào)，礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎，礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)事關國計民生和國家安全。希望同志們大力弘揚愛國奉獻、開拓創(chuàng)新、艱苦奮斗的優(yōu)良傳統(tǒng)，積極踐行綠色發(fā)展理念，加大勘查力度，加強科技攻關，在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動中發(fā)揮更大作用，為保障國家能源資源安全、為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家作出新貢獻，奮力書寫“英雄地質(zhì)隊”新篇章。

山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊成立于1958年，1992年被國務院授予“功勛卓著無私奉獻的英雄地質(zhì)隊”榮譽稱號。自成立以來，該隊在黃金等礦產(chǎn)資源勘查上勇于創(chuàng)新突破，累計查明金資源量2810余噸，是全國找金最多的地質(zhì)隊。山東省地礦局第六地質(zhì)大隊全體地質(zhì)工作者給習近平總書記寫信，匯報礦產(chǎn)勘查工作取得的成績，表達了獻身地質(zhì)事業(yè)、為保障國家能源資源安全貢獻力量的決心。

2 我國首艘超深水科考船——大洋鉆探船實現(xiàn)主船體貫通

2022年12月18日，由我國自主設計建造的首艘面向深海萬米鉆探的超深水科考船——大洋鉆探船在廣州市南沙區(qū)實現(xiàn)主船體貫通，標志著我國深海探測領域重大裝備建設邁出關鍵一步。

大洋鉆探船隸屬于自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局，設計排水量達4.2萬噸，具備全球海域無限航區(qū)作業(yè)能力和海域超過10000 m的鉆探能力，是我國首艘超深水科考鉆探船。由中船集團第七〇八研究所設計，中船黃埔文沖船舶有限公司建造。

作為支撐海洋強國建設的“國之重器”，大洋鉆探船的設計和建造，聚焦解決地球深部重大資源環(huán)境科學問題，形成了協(xié)同攻關、共同建設的大兵團作戰(zhàn)局面和深海科技創(chuàng)新體系；經(jīng)國內(nèi)外150余家單位共同努力，通過集成創(chuàng)新和模塊化設計，開展了56項關鍵技術攻關，突破了水動力性能綜合優(yōu)化、作業(yè)系統(tǒng)模塊布置等10余項關鍵技術，創(chuàng)新集成了兩大控制系統(tǒng)、巖心采集等8類作業(yè)系統(tǒng)及30余個子系統(tǒng)組成的鉆采系統(tǒng)；具有油氣鉆探和大洋科學鉆探兩大作業(yè)模式，兼具隔水管和無隔水管鉆探作業(yè)方式。該鉆探船擬配置10大類別先進的船載設備，形成涵蓋海洋研究全領域的9大實驗室，并首次配建國際一流標準的古地磁和超凈實驗室，總體裝備和綜合作業(yè)能力處于國際領先水平。

大洋鉆探船于2021年11月30日開工建造，歷時1年，完成主船體結構制作、搭載，實現(xiàn)貫通。后續(xù)將開展上建區(qū)域搭載、設備安裝調(diào)試、碼頭試驗等工作，預計于2024年全面建成。建成后主要承擔國家重大科技項目和國際大科學計劃中的大洋科學鉆探任務，致力于打造國家深海戰(zhàn)略科技力量的重要裝備平臺，推動深?？萍荚賱?chuàng)高峰，全面提升認識、保護和開發(fā)海洋的能力，服務海洋強國建設。

3 我國頁巖氣超長水平井鉆探取得重大突破

2022年10月27日，中國石化江漢油田涪陵頁巖氣田焦頁18-S12HF井順利完井，完鉆井深7161 m，其中水平段長4286 m，水平段“一趟鉆”進尺4225 m，一舉刷新我國頁巖氣井水平段最長、水平段“一趟鉆”進尺最長2項紀錄，標志著我國頁巖氣超長水平井鉆探取得重大突破，將有力帶動我國頁巖氣實現(xiàn)高效開發(fā)。

作為國家級頁巖氣示范區(qū)，涪陵頁巖氣田全力攻關頁巖氣超長水平井鉆探技術。中國石化通過自主研發(fā)的三維可視化綜合地質(zhì)導向技術，成功給鉆頭裝上了“眼睛”，利用存儲的海量地質(zhì)數(shù)據(jù)，隨時調(diào)整鉆頭行駛軌跡，讓鉆頭在地宮“直線加速”“漂移過彎”，像“貪吃蛇”一樣高速穿行在“薄餅”一樣的優(yōu)質(zhì)儲層中。

同時，創(chuàng)新形成超長水平井關鍵裝備與工具配套、超長水平井降摩減阻、超長水平井鉆井參數(shù)動態(tài)優(yōu)化等技術，實現(xiàn)了由“打不成”到“打得快、打得準”的重大跨越。目前，涪陵頁巖氣平均鉆井周期由最初的90多天下降到40多天，最短鉆井周期僅25.58天，優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率達96%以上。

涪陵頁巖氣田投入開發(fā)建設以來，創(chuàng)新頁巖氣勘探開發(fā)理論，形成6大核心技術，實現(xiàn)了3500 m以淺氣藏高效開發(fā)、3500～4000 m氣藏有效開發(fā)，首創(chuàng)中國頁巖氣立體開發(fā)技術，立體開發(fā)區(qū)采收率達到國際先進水平。截至目前累計探明儲量近9000億m3，累計建成產(chǎn)能150億m3，累計產(chǎn)量突破470億m3，為長江經(jīng)濟帶沿線6省2市70多個大中型城市送去了潔凈的能源，惠及上千家企業(yè)、近2億居民。

4 15240 m！東方宏華鉆機創(chuàng)造最長油氣井的新世界紀錄

2022年10月21日，阿布扎比國家石油公司（ADNOC）宣布，由中國東方電氣集團所屬東方宏華制造的3000HP人工島快速移運叢式井鉆機在Upper Zakum區(qū)域的4個人工島之一Umm Al Anbar創(chuàng)造了最長油氣井的新世界紀錄。該水平井長50000 ft（15240 m），較2017年俄羅斯石油公司（Rosneft）創(chuàng)下的世界紀錄約長800 ft（244 m）。

2012年初，東方宏華同ADNOC旗下鉆井公司ADNOC Drilling Company簽訂了9套3000HP人工島鉆機，成為中東區(qū)域乃至全世界的標桿項目。2014年該批鉆機投入使用。

3000HP鉆機是東方宏華專為ADNOC Drilling研制的新型人工島平移鉆機，該鉆機分為主機平移模塊、泥漿平移模塊、動力模塊和固定模塊等4大模塊，滿足多人工島排叢式井作業(yè)要求，是全球首批9000 m海洋人工島超深井多排從式井鉆機。鉆機不僅具有區(qū)域管理系統(tǒng)（ZMS）功能、離線作業(yè)功能，零排放收集系統(tǒng)、軟泵、頂驅(qū)軟扭矩和WPS等功能；更采用機電數(shù)字一體化設計，實現(xiàn)了自動化、智能化、信息化。鉆機各部分的結構設計采用了國內(nèi)外成熟的先進技術，工作可靠、運移方便、運行經(jīng)濟，全面滿足HSE要求。

5 8866 m！“深地工程”四川盆地直井最深紀錄刷新

2022年12月28日，中國石化“深地工程”再獲突破，部署在四川盆地的風險探井——元深1井順利完鉆，完鉆井深8866 m，打破中國石化仁探1井保持的四川盆地直井最深紀錄。中國石化“深地工程·川渝天然氣基地”也于當日正式揭牌，這是中國石化推出的第三個以“深地工程”命名的基地。

元深1井最深到達目前四川盆地埋深最深的油氣層——燈影組臺緣丘灘氣層。在鉆探過程中發(fā)現(xiàn)，這個位于地下超8700 m的超深層碳酸鹽巖中仍可以見到孔隙型儲層和72 m較好的油氣顯示。該井到達目前四川盆地埋深最深的油氣層，進一步展示了川北深層古老碳酸鹽巖良好的勘探潛力。

超8000 m鉆探會遇到多項世界性難題，如上部大尺寸套管在空氣中質(zhì)量達到517 t、對鉆機提升系統(tǒng)和安全下套管面臨挑戰(zhàn)，深地超高溫對鉆井液穩(wěn)定性、抗污染能力要求高，超8000 m取巖心難度大且耗時長等。中國石化勘探分公司與鉆井、測錄井施工單位開展聯(lián)合攻關，形成了超深鉆井5項關鍵技術，有力支撐我國深層、超深層碳酸鹽巖油氣勘探開發(fā)實現(xiàn)突破發(fā)展。

6 我國首條旋轉(zhuǎn)導向鉆井與隨鉆測井“璇璣”系統(tǒng)智能化生產(chǎn)線建成投產(chǎn)

我國首條旋轉(zhuǎn)導向鉆井與隨鉆測井“璇璣”系統(tǒng)智能化生產(chǎn)線2022年4月20日在廣東佛山正式建成投產(chǎn)，標志著由我國自主研發(fā)的“璇璣”系統(tǒng)正式邁入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化新階段。

旋轉(zhuǎn)導向鉆井與隨鉆測井技術被譽為石油鉆井技術“皇冠上的明珠”，中國海油“璇璣”系統(tǒng)技術研發(fā)成功是我國石油鉆井、測井領域一項革命性、顛覆性的技術突破。該系統(tǒng)可以精準控制地下數(shù)千米深的鉆頭“瞄著”油層去，“聞著”油味鉆，甚至可以“遙控駕駛”鉆具在0.7 m的薄油層中橫向或斜向穩(wěn)定穿行1000 m以上，同時可以實現(xiàn)對地層資料的實時分析，是大幅降低油氣田開發(fā)成本、高效開發(fā)海洋油氣資源的重要法寶，代表著當今世界鉆井、測井技術發(fā)展的最高水平。本次投產(chǎn)的“璇璣”系統(tǒng)智能化生產(chǎn)線，屬國家重大裝備國產(chǎn)化項目，是中國海油建設高端油氣勘探裝備“智造鏈”的核心內(nèi)容之一。

旋轉(zhuǎn)導向鉆井與隨鉆測井技術自20世紀90年代誕生以來，因其橫跨20多個學科、涉及1000多道高端工藝，多達幾百萬行控制代碼，被美國3家國際油田服務公司壟斷達20余年。面對每年10億元人民幣的高昂服務費用、完全加密的技術封鎖和從不出售的產(chǎn)品壟斷，中海油服經(jīng)過7年的技術攻關，于2014年成功研發(fā)“璇璣”鉆井、測井系統(tǒng)并實現(xiàn)海上作業(yè)，使我國成為世界第二個擁有該項技術的國家。

截至2022年3月，“璇璣”系統(tǒng)已陸續(xù)在渤海、南海、東海和陸地主要油氣田應用，并推廣至伊拉克、印度尼西亞等國家。

7 水平定向鉆探技術支撐服務“引大濟岷”工程建設

“引大濟岷”工程建設中，中國地質(zhì)調(diào)查局探礦工藝研究所利用水平定向鉆探技術及多參數(shù)全方位無纜測井技術，在國內(nèi)水利行業(yè)首次替代平硐勘探，構建了長大深埋隧洞綠色-安全-快速勘查新模式。

“引大濟岷”工程是國家重大引調(diào)水工程，為四川省2022年“一號工程”。該工程計劃從大渡河引水入岷江，對根本上解決成都平原經(jīng)濟區(qū)缺水問題，支撐成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設，助推四川高質(zhì)量發(fā)展具有重大意義。探礦工藝所承擔了工程可行性研究階段水平定向勘探與測試技術研究項目，旨在構建水平定向勘探替代平硐勘查新模式。通過鉆探、地質(zhì)、機械、數(shù)學等多專業(yè)團隊聯(lián)合攻關，3個階段共完成10個水平孔鉆探、編錄和測井任務，進尺2900余米，實現(xiàn)了6項技術創(chuàng)新：一是研制小口徑多參數(shù)全方位無纜測井系統(tǒng)，攻克了水平孔內(nèi)結構面成像計算方法，實現(xiàn)全景成像、聲波、水壓力等指標綜合測試；二是創(chuàng)新水平孔三重半合管取心技術，平均采取率達98%；三是研制動力頭全液壓水平巖心鉆機，多角度鉆進能力顯著提高；四是研發(fā)適用于堅硬鉀長花崗巖的系列金剛石鉆頭，鉆進效率與鉆頭壽命明顯提高；五是創(chuàng)新水平繩索取心隨鉆軌跡控制技術，攻克了水平孔涌水地層鉆進難題；六是工程勘查領域首次采用直升機運輸。

“引大濟岷”工程水平定向鉆替代平硐勘查的成功實踐，為長大深埋隧洞綠色-安全-快速勘查提供了借鑒和支撐。

8 世界首套深海保溫保壓取樣裝備海試成功

2022年9月23日，由深圳大學與四川大學團隊自主研制的深海沉積物（天然氣水合物）保溫保壓取樣裝備海試成功，這也是國際上首次獲得保溫保壓的深海沉積物（天然氣水合物）原位保真樣本。

國家重大科研儀器研制項目“深部巖石原位保真取芯與保真測試分析系統(tǒng)”歷經(jīng)數(shù)年攻關，成功自主研制了深海沉積物（天然氣水合物）保溫保壓取樣器。2022年9月23日，在海南省深海技術創(chuàng)新中心組織的“深海深淵科考與裝備海試共享航次”下，深海沉積物（天然氣水合物）保溫保壓取樣器搭載于我國4500 m級載人潛水器“深海勇士”號，在南海1370 m水深區(qū)域完成既定作業(yè)任務，獲得保持原位壓力13.8 MPa、溫度6.51 ℃的深海沉積物（天然氣水合物）樣品，突破了深海沉積物（天然氣水合物）保壓取樣技術難題，攻克了深海沉積物（天然氣水合物）保溫取樣技術世界空白，實現(xiàn)了全球保溫保壓沉積物（天然氣水合物）樣品獲取零的突破。

自2018年以來，項目團隊致力于深部原位保真取心與保真測試技術裝備研究，針對深海沉積物（天然氣水合物）保真取心技術“瓶頸”重點攻關，自主研發(fā)了具有獨立知識產(chǎn)權的我國首套深海沉積物（天然氣水合物）保溫保壓取樣、原位保真移位、原位保真測試成套裝備，形成了深海物質(zhì)資源保真勘探全新原理技術體系，實現(xiàn)了深海探礦技術裝備的國產(chǎn)化與自主化。

此次深海原位保真取樣成功標志著我國深海沉積物（天然氣水合物）保溫保壓取心技術達到了世界領先水平，為我國深海資源勘探開發(fā)與海洋科學探索提供了技術裝備支撐。

9 山東省招遠市3000米科學鉆探項目刷新全國小口徑鉆探同類型鉆孔鉆進效率紀錄

2022年6月4日，山東省地礦局第六地質(zhì)大隊承擔的“山東省招遠市大尹格莊金礦3000米科學鉆探”項目80ZK2101號鉆孔突破3000 m設計深度，達到3016.50 m。該項目歷時187天，比設計工期提前了149天，臺月效率484 m，終孔孔徑78 mm，巖（礦）心采取率達99.6%，再次刷新了全國小口徑鉆探同類型鉆孔鉆進效率紀錄，刷新了招平斷裂帶孔深紀錄，為指導該地區(qū)金礦深部找礦勘查和深部資源開發(fā)利用提供了重要的實踐依據(jù)，助推山東省深部金礦勘查研究和開發(fā)利用進入國際領先行列。

科研團隊創(chuàng)新了鉆探工藝：研發(fā)了堅硬地層高效長壽命金剛石鉆頭，大大縮減了提下鉆更換鉆頭頻率；發(fā)明了“不停車取心法”，有效防止了投放打撈器時間過長、巖心管卡死、無法打撈的現(xiàn)象發(fā)生；針對不同地層研制了多種鉆井液，并結合使用固控設備，較好地平衡地層壓力，減少了地層失穩(wěn)風險；充分發(fā)揮了交流變頻電驅(qū)動鉆機的優(yōu)勢，提高了巖心鉆探技術的數(shù)字化和自動化水平，實現(xiàn)了從經(jīng)驗鉆探向數(shù)字鉆探的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變；引進了涂層減阻內(nèi)管，增加了回次進尺長度，大幅提升了破碎地層鉆進效率；采用了基于“關鍵鏈技術”的項目進度管理體系，使整個項目處在動態(tài)可控的管理范圍內(nèi)，有效縮短了工期。

項目高質(zhì)高效完成設計任務，充分展現(xiàn)了第六地質(zhì)大隊超深、超難鉆探施工的技術實力和攻堅克難、爭創(chuàng)一流的良好精神風貌，再次彰顯了在全國小口徑鉆探領域的領軍地位。

10 探礦工程專家張金昌入選中國地質(zhì)學會首批會士

2022年10月24日，中國地質(zhì)學會公布了首批會士名單，中國地質(zhì)調(diào)查局勘探技術研究所張金昌正高級工程師（二級）入選。是首批10名會士中唯一的探礦工程專家。

張金昌同志長期從事地質(zhì)巖心鉆探、科學鉆探領域的科研工作，完成多項國家及省部級研究課題，取得多項創(chuàng)新性研究成果，發(fā)表論文30多篇，出版專著7部，參與編著2部。獲國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步獎一等獎2項、二等獎3項。2000年以來，他帶領科研團隊完成了2項國家“863”重點項目，1項行業(yè)公益性課題，多項地質(zhì)調(diào)查項目，使地質(zhì)巖心鉆探技術整體達到國際先進水平，部分達到國際領先水平，使我國鉆深能力300～5000 m全液壓及電動頂驅(qū)巖心鉆機形成了完整系列，建立了我國5000 m以內(nèi)地質(zhì)巖心鉆探技術體系，形成了一套13000 m科學超深井鉆探技術方案，為我國入地計劃的實施打下了基礎。

據(jù)悉，為完善中國地質(zhì)學會會員體系，建立學術和專業(yè)認可制度，大力弘揚科學精神，鼓勵會員不斷攀登科學技術高峰，推動地質(zhì)科技進步，促進我國地質(zhì)事業(yè)發(fā)展，中國地質(zhì)學會于2022年設立會士制度，每2年推選不多于10名專家作為會士。首批中國地質(zhì)學會會士由個人或機構提名推薦，經(jīng)會士遴選委員會遴選和中國地質(zhì)學會第40屆理事會第四十一次常務理事會審議通過，共選出了10名會士。