第二十一届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会
基本信息
2021-10-19
2021-10-19
中国地质学会
会议文集
1. 安徽北部地区小口径地质调查井施工技术研究
摘要： 皖亳地1井是部署在安徽省亳州市谯城区境内的一口油气调查井,该井旨在通过钻探、录井、测井等工作方法查明安徽亳州地区地层层序及发育特征,获取寒武系储层物性及含油气性等评价参数.本文详细介绍了该井的地质概况、钻探施工技术及施工中遇到的难题,并提出了针对性解决方案,圆满完成了各项施工任务,可为国内同类型小口径地质调查井施工提供经验及借鉴.
提交时间：2021-10-19
2. 半周期自修正防弯钻具在易斜地层中的应用
摘要： 对于司家营铁矿岩层结构完整、岩石可钻性高的特点,施工中深孔岩心钻探勘查,控制钻孔弯曲度超差属于钻探技术难题,更是确保钻孔质量的关键,自2009年施工至今已施工中深孔30个左右,其中三分之二的钻孔因孔斜超差严重均被降级使用,使得地质技术人员头痛,更让钻探技术人员棘手.在钻探施工过程中,曾因个别钻孔发生孔内事故,采取螺杆造斜和下偏心楔子造斜绕过事故钻具均未成功.地层岩石完整且硬,钻孔纠斜、造斜无法实现,解决中深孔钻孔弯曲超差,严重成为该矿区亟待解决的技术难题,解决不好就严重影响该矿区"攻深找盲"目标的实现;2018年该矿区深部续作设计钻孔孔深1500m,为避免类似影响钻孔质量现象发生,在采取常规的钻孔防斜技术措施以外,采用"S75mm半周期自修正防弯钻具(XBZX)"试验解决司家营铁矿中深孔弯曲超差严重技术难题;通过同勘探线2015年施工钻孔比较,取得了一定效果,为解决司家营铁矿中深孔钻孔弯曲超差严重技术难题提供了技术保障,为同类型矿区施工中深孔防止钻孔弯曲超差提供实践经验和施工技术.
提交时间：2021-10-19
3. 不同温度真空热处理对FeCrMoCBY非晶合金涂层组织结构与摩擦学性能的影响研究
摘要： 深部地质钻探过程中,复杂的井下工况对钻具的钻探性能以及可靠性提出了苛刻的要求.钻具钢体表面涂覆具有耐磨耐蚀性的非晶涂层可以有效提高其服役寿命.其中Fe基非晶合金涂层因其优异的耐腐蚀抗磨损性能、较强的非晶形成能力等优势,具有重要的应用价值和较好的经济效益.本文通过大气等离子喷涂技术(Air Plasma Spray,APS)在35CrMo基体上制备得到成分为Fe48Cr15Mo14C15B6Y2(at.％)的非晶合金涂层,并对其进行不同温度的真空热处理,探究了不同温度热处理对涂层基本性能和磨损失效机制的影响.结果表明:涂层经过真空热处理之后,生成的大量硬质相和成分均匀化使得涂层抗磨损性能提高;且随着热处理温度的提高,涂层磨损率逐渐减小.与未经热处理和750℃热处理的涂层相比,经过850℃热处理之后的涂层具有最佳的抗磨损性能,磨损率仅为未经热处理的Fe基非晶涂层的16.7％.热处理前后涂层的失效机制均为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损.
提交时间：2021-10-19
4. 采卤对接井施工工艺的工程实践
摘要： 以江西九二盐业403-404采卤对接井组的施工工程为案例,系统介绍了井区地质情况、钻探施工情况;总结了大口径取心工具的优点,螺杆定向钻进施工工艺及攻克技术难点.
提交时间：2021-10-19
5. 超长套铣筒在鄂尔多斯盆地铀矿钻探施工处理埋钻事故中的应用
摘要： 在历年的钻探施工中,由于地层原因造成埋钻或处理烧钻、卡钻时间久衍生埋钻事故,使用常规的套铣方法处理,工人的劳动强度大,公锥等材料消耗多,并且成功率低,容易产生弃孔损失.本文介绍了使用超长套铣筒处理鄂尔多斯盆地铀矿钻探中埋钻等孔内事故的方法,可大幅度缩短处理事故的时间,降低工人的劳动强度,提高机台的本质安全度,降低报废钻孔的概率,为今后钻探施工中处理埋钻等孔内事故提供一种比较快速、安全的处理方法.
提交时间：2021-10-19
6. 超高温高压流变仪的研发及应用
摘要： 由北京探矿工程研究所牵头的国家重大科学仪器设备开发专项"超高温高压钻井液流变仪的研发及产业化"历时5年,成功研发了Super HTHP Rheometer2018超高温高压流变仪,实现了高温320℃、低温-10℃和高压220MPa条件下的高精度粘度测量,主要技术指标达到国际先进水平,打破了国外高端钻井液流变仪的技术垄断,填补了国内空白.该产品可以模拟真实的高温高压环境,实时测定钻井液、压裂液、凝胶堵漏剂、黄原胶等不同样品的粘度随温度、压力和剪切速率的变化规律,可以真实地测定样品在高温高压环境下的流变性,可以克服传统滚子炉热滚法测试样品导致测试的性能指标虚高的弊端,避免井下事故的发生.在国内某新型清洁能源钻探等项目进行了应用,为多家单位的油基、水基钻井液和高温堵漏凝胶等不同样品提供了精确的测试技术服务.
提交时间：2021-10-19
7. 冲击地压关键层远程区域水力压裂防治技术
摘要： 针对我国目前冲击地压防治工程人员身处冲击危险区域,无法实现区域先行、超前治理的局面,论文提出了矿井冲击地压关键层远程钻孔水力压裂防治技术.分析了我国冲击地压矿井的地质条件和近几年重大冲击地压灾害的特点,认为华北石炭—二叠系煤田和侏罗系煤田很多冲击地压煤矿煤层上覆地层,普遍发育厚层坚硬的砂岩关键层,能量的释放符合冲击地压形成的"3因素"理论.经论证,关键层脆性强,硬度大,易于压裂,利用水力压裂法解除地应力是合适的;井下长钻孔、地面深孔和地面导斜钻孔的施工技术和钻孔水力压裂技术已成熟,实现远程钻孔水力压裂区域性的防治冲击地压是可行的.工业性试验显示,井下长钻孔顺层分段水力压裂长度可达800m,水压可达40MPa,裂缝半径为40m;地面垂直钻孔分段压裂深度可达3000m,压裂段高＞100m,压力达80MPa,裂缝半径为100～200m;地面导斜钻孔水平顺层段长度达1000m,压力达80MPa,裂缝半径为100～150m;压裂前后煤体应力或支架压力的检测数据对比显示,压裂后的应力较压裂前降低了10MPa以上,满足区域治理的要求,钻孔远程水力压裂在防治冲击地压上较传统方法具有显著超前优势、区域优势、效率优势、安全优势和环保优势,可以做到冲击地压防治区段的无人化,满足区域先行、超前治理的国家要求.
提交时间：2021-10-19
8. 大口径工程井井身结构和成孔方法探讨
摘要： 近年来,国家对矿井安全、职工健康、环境保护等方面越来越高度重视,大口径工程井已广泛应用于矿山企业瓦斯抽排、注浆堵水、输氮灭火、送冰降温、排水通风、抢险救援等领域.大口径工程井直径一般在φ500～1500mm、深度1000m以浅.科学选择和设计井身结构和成孔方法,能最大限度地降低施工成本,提高钻进效率和钻孔的安全程度.
提交时间：2021-10-19
9. 大口径绳索取心钻进工艺在页岩气地质调查川蔺参1井中的应用
摘要： 为了获取参数井压裂设计的相关参数,需要对井眼进行阵列声波测井和微侧向电阻率测井,需要采取大直径岩心进行力学实验.采用固体岩心钻探取心工艺,钻孔口径难以达到物探测井仪器入井要求,岩心直径也不能满足实验要求,必须采用大口径取心工艺才能满足设计要求.同时,常规取心工艺难以满足页岩气勘探对岩心(页岩或者煤心)提升时间的要求,绳索取心工艺在这方面优势明显.本篇介绍了大口径绳索取心工艺在页岩气地质调查井川蔺参1井的成功应用,根据大口径绳索取心钻具的结构特点,结合目的层岩性特征,总结了合理的取心钻进工艺参数和技术保障措施,取得了较好的效果.
提交时间：2021-10-19
10. 大深度钻孔测量仪器隔热复合保温承压管设计关键技术
摘要： 本文介绍的"大深度隔热复合保温承压管"主要解决超高温高压环境钻孔测量仪器耐高温高压问题.任务目标是攻克超高温高压环境下真空绝热保温、高水压密封分析校正等设计关键技术,研制出具有自主知识产权的大深度隔热复合保温承压管,使用环境温度可达260℃,环境压力130MPa,保持真空绝热保温瓶内8h温升＜80℃,通过在高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中的应用,拓展应用领域,进一步提升仪器性能指标.试制的承压外管及保温瓶进行了高温高压试验,试验结果表明承压外管高温高压同时作用环境下工作是可靠的,保温瓶的保温能力亦能达到技术要求,证明该设计方法是合理的.
提交时间：2021-10-19
11. 大同地区干热岩勘查高温高压自喷井综合治理工艺
摘要： 在大同天镇干热岩勘查项目中,当钻进至1622m时,井内突然涌出大量高温高压气水混合物,这在干热岩钻井工作中极其罕见.针对这一中东部地区深部地热资源的重大发现,山西地勘局组织专家分析研究井口涌出情况,通过反复实践,利用方箱开合闸板实现引流,并进一步运用"下钻—注浆—降温—减压—压井—安装采油树"综合治理工艺,成功地完成了这眼地热井的保井发电试验任务.本文分析了自喷井形成原因,系统地总结了整个治理工艺过程,为今后同类型地热资源勘查钻探工作提供宝贵的经验和技术支撑.
提交时间：2021-10-19
12. 大直径单人救援钻孔在某煤矿避难硐室应急逃生系统中的应用
摘要： 目前,大直径钻孔救援技术多用在矿井发生事故后的快速紧急救援,属于"事后"被动等待救援,为实现传统的被动等待救援向积极自主逃生转变,将大直径救援钻孔与矿井避难硐室结合,提前构建灾害应急逃生系统.结合大直径单人救援钻孔在某煤矿避难硐室应急逃生系统中应用实例,分析了救援钻孔的布置、结构设计原则,重点研究了救援钻孔的成孔方法选择、分级扩孔工序、钻进参数、钻井液工艺、成井设备等钻探技术,并对大直径救援钻孔的适用条件进行了研究,研究成果可为类似矿山实施大直径单人救援钻孔提供借鉴和参考.
提交时间：2021-10-19
13. 地热井暂堵型水泥基透水材料的试验研究
摘要： 地热开采过程中,考虑到水源补给,地热井一般布置在破碎带或构造带上,在钻井过程中利用水泥进行堵漏,但在钻井完毕后为提高产能必须进行解堵.而常规水泥在对地层封堵后需要恢复储层渗透性时,只能通过采取酸化解堵措施,且解堵恢复能力差.如果利用地热开发过程中的温度变化制得可降解暂堵水泥体系,简化地热资源的勘探开发过程,有利于降低钻井成本和风险.本文利用G级油井水泥、砂石、增强剂和水溶性纤维制备温敏型暂堵高透水水泥基材料.通过测试材料的抗压强度、孔隙度、密度、凝结时间,以评价其降解效果及基本性能.结果显示,水溶性纤维的加入使水泥抗压强度明显降低,而增强剂可以稍微改善这一缺陷,90℃水浴养护后孔隙度明显高于对照组,并且随着时间的推移,孔隙度不断提升,为水泥基暂堵透水材料成功研制奠定了基础,增强剂和纤维都会减少水泥的凝结时间,纤维降低凝结时间的效果更为明显.该材料的研制将简化地热资源的勘探开发过程,有利于降低钻井成本和风险.
提交时间：2021-10-19
14. "地质云"在钻探领域的应用
摘要： 随着时代的发展和科技的进步,信息化对人们的工作生活起到了潜移默化的作用和影响.在钻探工程领域,"地质云3.0"平台为钻探行业提供了海量的数据支撑和信息共享.本文结合中国地质调查局"地质云3.0"平台发布,详细阐述了"地质云3.0"平台在钻探领域中的应用,方便钻探行业从业人员,更加高效、便捷地使用"地质云3.0"平台解决工作中的问题.
提交时间：2021-10-19
15. 高温纳米复合水泥的试验研究
摘要： 针对地热开采过程中孔壁发生垮塌、漏失,而常规水泥基材料在高温条件下各方面性能恶化,满足不了护壁堵漏技术要求.采用理论分析和试验,系统地开展常规水泥材料的比较研究,筛选出多种材料及试剂进行正交试验,获得了优化配方.通过试验,以初始流动度、可泵期、凝结时间和抗压强度4个性能指标比较了普通硅酸盐水泥和G级油井水泥的抗高温性能,评选出适于研究的高温下性能相对稳定的水泥;针对高温下水泥性能衰退的问题,筛选了几种含硅材料与试剂,通过正交试验优化了配方,优化配方为:25％GS+0.6％SiO2+0.3％JSS+1.5％SN+0.03％SC+0.3％纳米材料.性能评价结果表明,该配方流动度等性能满足一定施工要求,在高温下具有较好的抗压强度.
提交时间：2021-10-19
16. 高效耐冲击复合片取心钻头的研制与应用
摘要： 针对油气及非常规油气、科学钻探中,砂质泥岩和砂泥岩互层钻进效率低、钻头寿命短的难题,通过齿形金刚石复合片与圆形复合片的交错布置,研制的新型高效耐冲击复合片取心钻头在新疆吉木萨尔油田36-4井页岩油芦草沟组进行了试验研究.结果表明:研制的新型高效耐冲击复合片取心钻头机械钻速较其他钻头提高了2.4～3.1倍,取得了良好的社会经济效益.
提交时间：2021-10-19
17. 革新钻井液技术以促进干热岩产业化开发
摘要： 我国干热岩资源丰富,利用系数高,可为电力提供稳定基础荷载,被认为是能够担负起能源革命重任的可再生清洁能源,其规模开发对我国实现"碳达峰和碳中和"具有重要意义.然而,经历近半个世纪,目前世界范围内仅有少量利用EGS技术开发的干热岩示范项目有微量发电,实现产业化目标尚有许多技术瓶颈.通过研究EGS开发过程和钻井液技术,笔者提出:EGS钻井过程中存在钻井液漏失.因此,钻井液组分自身、钻井液与岩屑或井壁岩石、钻井液与热储裂缝表面岩石,在高温高压下会发生各种理化反应,生成新的物质.这些新的物质可能会沉淀在井壁和裂缝表面,甚至可能与井壁或裂缝表面岩石固结成一体,降低裂缝的有效空间,甚至封堵裂缝,且难以清除,使热储导流能力极大降低,难以达到发电要求的流量.因此,革新钻井液技术理念,研究EGS高温高压环境下钻井液组分和岩屑与温压之间的相互关系及其对钻井液性能的影响,利用先进的计算机数据统计、分析和计算技术,对钻井液性能、钻井液在井筒的流动特性以及钻井液与热储岩石的配伍性进行精准预测和控制,避免或减少钻井液漏失以及钻井液在热储环境下与岩石的反应,消除钻井液对热储伤害,提高渗透率,可能是干热岩产业化的技术突破.
提交时间：2021-10-19
18. 构造煤U型对接井水平段钻井技术
摘要： 煤层气是一种非常规天然气资源,传统的煤层气开采方式为地面直井排水降压开采,但这种方式开采煤层气单井产量低、经济效益比较差.U型对接井是一种煤层气开采钻井技术,是由一口直井和一口水平井对接组成,水平井可以在煤层或煤层顶底板与直井连通,目前大多数水平井沿着煤层钻进.煤层气水平井是一种成本不是很高但增产效果非常好的技术,已经越来越多地应用于煤层气的开采.文中主要介绍U型对接井构造煤水平段钻井技术,此地煤层结构形成了局部的碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤等构造分层,煤层稳定性较差.在该地质条件下U型对接井钻完井取得成功,对进一步丰富煤层气开发技术和推动高、中、低煤阶煤层气的全面开发,具有非常重要的意义.
提交时间：2021-10-19
19. 固体矿产绿色勘查钻探技术方法探索与实践
摘要： 西安矿产资源调查中心针对现有固体矿产地质调查(勘查)项目,积极探索和实践绿色地质勘查工作技术方法,因地制宜应用全液压履带钻机、便携式模块化钻机实施"一基多孔",采用背包钻实施"以钻代槽",通过优选环保型冲洗液,净化处理废弃冲洗液,控制临时占地规模等具体措施.与传统机场规格相比占地面积减少了80％～85％,临时便道修筑减少了60％～65％,工后复垦复绿达到了80％以上.通过绿色勘查成本费用分析,人员、临时用地(青苗)补偿、绿色环保材料及复垦复绿等费用成本总和降低了40％左右.最后探索实践了绿色勘查工作保障措施,对下一步绿色勘查工作提出了建议,为加强绿色勘查工作理念、完善相关的制度法规、激发绿色勘查工作活力提供了积极的导向.
提交时间：2021-10-19
20. 360旋挖钻机施工不同口径桩基耗油量对比分析
摘要： 本文依托长沙至益阳段高速公路扩容工程第一合同段观音岩互通桥梁工程项目,以该项目桩基工程中桩基开挖为背景,通过结合桩径、桩长、桩数、工程量、耗油比等因素,研究了某品牌360旋挖钻机在该项目中不同口径桩基施工中的耗油量问题,分析了不同桩参数造成机械耗油量不相同的原因,得到了桩径是影响机械油耗增加的关键因素,对桩基开挖工程中机械的选择及造价预算有一定指导意义.
提交时间：2021-10-19