特深井大陆科学钻探绳索取心技术挑战与展望OA
特深井大陆科学钻探是揭示地球深部物质组成、构造演化与资源潜力的关键途径,岩心是解读地层信息的第一手实物证据。绳索取心作为高效获取岩心的核心技术,直接决定取心质量与钻探效率。然而,超万米钻探受超高温、超高压、高应力与复杂地层的共同作用,易造成钻头寿命缩短、密封失效、岩心卡堵、丢心风险加剧,同时还存在钻杆强重比差、孔壁摩阻大、井底动力钻具输出扭矩不足、送钻精度低等诸多难题。本文系统综述了绳索取心技术的挑战、进展与趋势,剖析了深部极端工况下取心钻具、钻柱、动力钻具、垂钻系统、随钻测井系统及动态测试平台等方面的技术瓶颈,总结了国内外在这些领域的最新进展。结果表明,尽管各项关键技术已取得重要突破,但仍亟待解决材料在极端环境下的适应性、井下密封传动可靠性及智能测控协同等问题。未来需依托多学科交叉融合创新,重点攻关可耐受300℃、175 MPa工况的钻具材料,推进智能取心钻头、耐高温机械式垂钻与取心工艺的智能化融合,构建多场耦合动态测试与评价标准体系,实现从传统取心技术向智能绳索取心技术的战略升级,为万米级科学钻探提供坚实的技术保障。
岳文;梁健;张恒春;朱丽娟;朱丽娜;王志乔;王瑜;贾建波;薛启龙;刘凡;徐良;王金印
中国地质大学(北京)深部探测与成像全国重点实验室,北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083中国地质科学院勘探技术研究所,天津300399中国地质科学院勘探技术研究所,天津300399中国石油集团工程材料研究院有限公司油气钻采输送装备全国重点实验室,陕西西安710077中国地质大学(北京)深部探测与成像全国重点实验室,北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083中国地质大学(北京)深部探测与成像全国重点实验室,北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083中国地质大学(北京)深部探测与成像全国重点实验室,北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083中海油田服务股份有限公司,天津300459中国地质大学(北京)深部探测与成像全国重点实验室,北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京102206中国地质大学(北京)深部探测与成像全国重点实验室,北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083
天文与地球科学
特深井大陆科学钻探绳索取心钻柱系统井底动力钻具垂钻系统随钻测井动态测试平台
《钻探工程》 2026 (4)
P.1-13,13
地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项课题(编号:2024ZD1000906)。
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