矿产勘查张学磊1.docx
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矿产勘查张学磊1
矿产勘查学
课
程
设
计
学院:
矿业工程
专业班级:
资勘0803班
姓名:
张学磊
学号:
2008002861
目录
一、钻机种类及适用范围………………………………………………1
二、当今世界上的钻探工艺……………………………………………1
1、钻探工艺简介……………………………………………………1
2、科拉半岛超深井的钻进…………………………………………2
3、旋挖钻机施工工艺………………………………………………3
4、超深钻孔的钻进…………………………………………………4
5、岩心钻探技术工艺方法…………………………………………4
6、定向钻探…………………………………………………………5
三、钻探的现状…………………………………………………………6
四、内蒙古集宁市地区柱状图…………………………………………8
五、钻前准备工作………………………………………………………12
1、场地的选择………………………………………………………12
2、设备的安装………………………………………………………12
3、冲洗液循环系统…………………………………………………14
4、开孔前的准备……………………………………………………14
六、钻探…………………………………………………………………14
1、冲洗液的选择…………………………………………………14
2、钻进工艺与取芯钻进工艺……………………………………15
3、钻进中易发事故及处理方法…………………………………15
七、储量计算……………………………………………………………19
八、课程设计总结………………………………………………………21
1、钻机种类及适用范围1、按穿孔原理分:
钻机类型Ⅰ:
潜孔钻机,潜孔钻机用钻杆带动风动冲击器和钻头一起旋转,利用风动冲击器的活塞冲击钻头破碎矿岩,通常用在中小型矿山中钻直径80~250毫米的炮孔。
钻凿孔径小于150毫米的井下炮孔;钻机类型Ⅱ:
螺旋钻机,广泛应用于成见、居民建筑、能源、市政、交通、水里的灌注桩、挤扩桩、软基处理及城市高层地基处理的施工。
具有不受地下水位限制、高校、节能、环保,过载能力强及机械化自动程度高等特点;钻机类型Ⅲ:
牙轮钻机,牙轮钻机用牙轮钻头的辗压作用来破碎矿岩,适于在硬矿岩上钻直径150~440毫米的孔,它具有效率高、劳动强度小的优点,在大中型露天金属矿中得到广泛应用;钻机类型Ⅳ:
冲击钻机,利用钻头的冲击力对岩层冲凿钻孔,适用于粘土性,砂类土,砾石,卵石,漂石,较软岩石;钻机类型Ⅴ:
凿岩钻机凿岩机:
用于在中硬以上的岩石中钻凿直径为20~100毫米、深度在20米以内的炮孔;钻机类型Ⅵ:
切削钻机,适用于路桥建设及房地产开发,矿山开采中大量的小型爆破工程.适用于岩石紧固系数f≤8。
如砾质花岗石,泥灰质石灰岩,粘土质砂岩,砂质云母片岩,硬石膏等;钻机类型Ⅶ:
盾构钻机,钻机类型Ⅷ:
旋挖钻机,旋挖钻机适用于砂土、粘性土、粉质土等土层施工,在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用,主要用于市政、公路桥梁、工业和民用建筑等基础施工中。
旋挖钻机的额定功率一般为125-450kW,动力输出扭矩为120-400kNm,最大成孔直径可达1.5-3m,最大成孔深度为60-90m,可以满足各类大型基础施工的要求;钻机类型Ⅸ:
岩心钻机,钻机类型Ⅹ:
管道非开挖钻机,钻机适合于第四纪覆盖地层的工程施工,可在粘土﹑亚粘土﹑粉砂土﹑回填土﹑流砂层及含少量砾石层等地层中工作。
2、钻机可按用途分类,如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。
3、按钻进方法可把钻机分成四类:
(1)冲击式钻机:
钢丝绳冲击式、钻杆冲击式钻机。
(2)回转式钻机:
立轴式--手把给进式、螺旋差动给进式、液压给进式钻机;转盘式--钢绳加减压式、液压缸加减压式钻机;移动回转器式--全液压动力头式、机械动力头式钻机。
(3)振动钻机。
(4)复合式钻机:
振动、冲击、回转、静压等功能以不同组合方式复合在一起的钻机。
4、按破碎岩石的方式,钻机一般可分为回转式钻机、冲击式钻机和冲击回转式钻机等几大类;根据用途又分为石油钻机、岩心钻机及水井钻机等。
二、当今世界上的钻探工艺
1、随着钻探工程应用领域的分支,钻探工艺已在形成多工艺格局,日新月异。
金刚石绳素取心钻进仍然是世界范围内地质勘查取心钻探的主要钻进工艺。
除用于矿产勘查外,已发展用于水电、交通、建设等部门的工程地质勘查与工程质量抽样,坑道内水平孔钻探、指导采掘和探侧险情.特别是发展用于浅层石油、天然气和地热勘查,效益十分显著.再就是成功地于大陆科学钻探和大洋科学钻探取样。
(1)钻进参数的选择
钻压绳索取心钻头的底唇面积比普通金刚石钻头的底唇面积大(约比普通金刚石取心钻头大1/4)。
所需钻压相应增大25%。
转速可以按普通金刚石钻头钻进的圆周速度(表镶钻头0.5~2m/s;孕镶钻头1.5~m/s)计算转速,但需考虑钻孔深度。
泵量由于绳索取心钻具环状间隙小,钻头底唇面积大,所以按钻头底唇单位面积上冲洗液消耗量计算泵量,比普通金刚石钻进的泵量略大。
(2)钻进工艺过程绳索取心钻进的基本工艺过程:
地表组配钻具-检查卡簧、卡簧座和钻头内径的配合-下钻(内管总成可以不随钻具下入)-送水冲孔-投入内管总成-钻进-卡断岩心-下入打捞器打捞内管总成-提出内管总成、取岩心-检查内管总成-从钻杆内孔中投入内管总成-继续钻进-……
钻进工艺过程中应注意以下几点:
a、当岩心充满岩心管或岩心堵塞时,应立即打捞岩心。
使用装有堵塞报警机构的钻具钻进时,当岩心堵塞或岩心充满后,泵压骤然上升。
b、将钻具提离孔底一小段距离,卡断岩心,拧开机上钻杆,钻机退离孔口。
c、从孔口钻杆中放入打捞器。
打捞器在冲洗液中下降速度约为1.5~2m/s。
由此,可根据孔深估算打捞器到达孔底的时间。
一般在1000m孔深范围内,可听到打捞器到底的轻微撞击声。
d、当打捞器到达孔底,可缓慢地提动钢丝绳。
若因提动钢丝绳而造成冲洗液由钻杆中溢出时,说明打捞可能成功,否则需再次下放打捞器。
e、若打捞成功,则用绳索将内管提出,否则应提钻处理。
f、内管提出后,应缓慢放下摆平,以免将调节螺杆墩弯。
g、当从所取岩心中判明外管和钻杆内无岩心时,将另一套备用岩心管从孔口下人钻杆内。
此时可开动钻机缓慢转动并开泵冲送,加快内管下降速度及防止在钻杆中卡塞。
h、在干孔中,不能直接把内管投入钻杆中,应采用打捞器送入,或在钻杆柱内注入冲洗液,然后迅速将内管投入。
i、通过钻具到底报信机构的显示或根据下降时间判断确认内管已经到位时,慢慢开始扫孔钻进。
j、在易斜岩层中钻进时要注意防斜。
尽管绳索取心钻杆与孔径配合比较合理,有利于防斜,但绳索取心钻杆的壁较薄(一般4.5mm),而钻压又较大,所以操作不当极易造成钻孔弯曲。
因此,在易产生孔斜的地层中钻进时,应适当控制钻压和转速。
2、科拉半岛超深井的钻进
(1)岩石可钻性采用“螺杆马达+液动锤+金刚石钻进”方法很好地解决了地层坚硬下钻困难的问题;
(2)近年来,前苏联和俄罗斯在设计超深井井身结构时采用活套管来保护外层套管的磨损,取得了良好的效果。
(3)钻进方法科拉半岛超深井就是以直径214mm一径裸眼钻进和下一层活套管的方法进行的。
一般均采用回转钻进,钻井工作量是用高转数涡轮钻具完成的;
(4)钻孔弯曲防止钻孔弯曲是超深孔钻进成功的重要条件。
为使钻具运动阻力和套管柱磨损阻力保持在容许的范围内,要力争在保持方位角弯曲不变的情况下使每公里的弯曲强度不超过2~3。
,顶角弯曲绝对值不超过10~12。
。
对井筒上部的垂直度要求特别严格。
为了防止弯曲,一般都要使用带有全尺寸扶正器的刚性组合钻具(KHI3T)。
在没有得到应用效果的情况下,使用摆式刚性组合钻具。
在钻孔上部(3~4km以内),在钻进大直径井筒时成功地使用了反作用涡轮钻具;
(5)取芯技术超深孔钻进时对岩芯的采取给予了特别的注意使用了在涡轮钻具轴上带有水力输送岩芯系统的取芯工具,这种取芯工具的原理是在孔内把岩芯用水力输送到存储室内,保证全部孔深都有满意的采取率,防止岩芯磨损,可把岩芯送到地表,使钻孔深部的岩芯采取率提高了1~2倍。
不排除使用绳索取芯器和中空轴式孔底动力机的可能性根据具体地质技术条件的不同,使用了牙轮钻头和研磨型钻头。
为了提高所采岩芯的信息性,开发出了三种孔底取芯技术:
岩芯定向器、保存孔底条件下岩芯的取芯器和孔壁取样手段;
(6)钻探设备按照钻井施工设计出的规定,科拉超深井的钻进分两段进行,7000m以内的井段用改进的BY49钻探设备钻进,7000m以上的井段用BY一15000钻探设备钻进。
后者是使钻进过程(升降钻具、钻头给进)最大限度自动化并由于采用直流驱动装置而使主要技术过程可以无级调速的新型钻探设备,可以钻进深度达15000m的钻孔由于钻进过程的自动化而使经济钻速提高数倍;
(7)钻杆科拉半岛超深井钻进时使用了由轻合金钻杆和钢钻杆组成的钻杆柱。
按照管材许用应力标准,涡轮钻进方法与轻合金钻杆配合,可比要求使用钢钻杆的转盘钻进方法的钻进深度增加0.5~1倍这一点已被科拉半岛超深井的钻进实践所证实。
3、旋挖钻机施工工艺
(1)泥浆制备现场设泥浆池(含回浆用沉淀池及泥浆储备池)一般为钻孔容积的1. 5~2. 0倍,要有较好的防渗能力。
在沉淀池的旁边设置渣土区,沉渣采用反铲清理后放在渣土区,保证泥浆的巡回空间和存储空间。
(2)埋设护筒护筒选用10mm厚钢板卷制而成,护筒内径为设计桩径+20cm,高度2.0m,上部开设2个溢浆孔,护筒埋设时,由人工、机械配合完成,主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中,其顶端应高出地面20cm,并保持水平,埋设深度1.8 m,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。
护筒埋设要保持垂直,倾斜率应小于1.5%。
(3)钻孔定位在桩位复核正确,护筒埋设符合要求,护筒、地坪标高已测定的基础上,钻机才能就位;桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。
旋挖钻机就位后,利用自动控制系统调整其垂直度,钻机安放定位时,要机座平整,机塔垂直,转盘(钻头)中心与护筒十字线中心对正,注入稳定液后,进行钻孔。
(4)钻进成孔成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换;根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度;根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长,计算出桩底标高,以便钻孔时加以控制。
成孔中,按试桩施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。
记录必须认真、及时、准确、清晰。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:
由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
钻机就位时,必须保持平整、稳固,不发生倾斜。
为准确控制孔深,应备有校核后百米钢丝测绳,并观测自动深度记录仪,以便在施工中进行观测、记录。
钻进过程中经常检查钻杆垂度,确保孔壁垂直。
钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度,防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。
钻进成孔过程中,根据地层、孔深变化,合理选择钻进参数,及时调制泥浆,保证成孔质量。
在进入沙层和卵石层时,应适当减慢进尺速度,提高泥浆的稠度,减小每个钻进回次的进尺量,保证孔壁稳定。
钻进施工时,利用正铲及时将钻渣清运,保证场地干净整洁,利于下一步施工。
钻进达到要求孔深停钻后,注意保持孔内泥浆的浆面高程,确保孔壁的稳定。
孔底沉淤控制。
旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。
前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。
前者底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。
成孔深度达到设计要求后,应尽快进行钻机移位、终孔验收工作;从清孔停止至混凝土开始浇灌,应控制在1.5-3h,一般不得超过4h,否则应重新清孔。
4、超深钻孔的钻进
(1)钻探设备目前,国外石油钻探使用的设备主要是以转盘式石油钻机施工为主,国外取心钻进超深孔设备主要以立轴式岩心钻机施工为主。
钻塔与底座南非使用的是26.6m(88ft)标准石油井架,四脚打混凝土桩脚,其上垫基台木,日本用的是高30-35米井架,井架底座下垫基台木。
钻孔结构多级口径,一般用普通单管钻穿覆盖层后,采用绳索取心工艺,能预防孔斜,减少起下钻次数,终孔直径一般为BQ级,钻杆外径Ф55.6mm,岩心直径Ф36.5mm。
钻头多采用外阶梯式表镶金刚石钻头,深孔段钻头的金刚石镶入数为常规钻头的2倍,并加大外刃尺寸(BQ钻头外径Ф59.56mm加大到Ф61.2mm-63.2mm,NQ钻头外径Ф75.31mm加大到Ф75.7mm-Ф78-800mm)。
相应增大环状间隙和水槽尺寸,改善冲洗液冲洗和排粉效果。
钻头寿命提高1.5倍左右,同时提高钻进效率。
(2)冲洗液超深孔对冲洗液的特殊要求。
超深孔的冲洗液是在高温高压状态下进行工作的,按一般地温梯度推算,2000米孔深孔底温度一般在60-80℃,4000米孔底温度则达128-150℃,但地层越老,地层异常显著,常常超过很多。
高温将促使泥浆中粘土分散性增强,泥浆发生增稠现象,甚至完全丧失流动性。
高温能加速有机化学剂的氧化和高分子裂解断链,使泥浆处理剂失去作用,泥浆失水量的显著上升或流动性遭到破坏。
高温还会加剧泥浆被可溶盐类的污染。
对深孔冲洗液抗高温处理剂的要求是:
热稳定性好,亲水性强,有较强吸附基。
金刚石钻进超深孔尽可能地使用抗高温的乳化冲洗液。
(3)防止孔斜钻塔底座地基坚硬,钻机底座水平,立轴垂直,钻具同心度要好,钻具级配合理,超过级配要求,应在钻杆、岩心管连接处加扶正器或稳正器,浅孔或中深孔段还应考虑加钻铤。
(4)深钻主要施工方案的确定根据国内外深部钻探技术施工经验和深部钻探技术发展趋势,确定深部钻探技术方案为:
a选择适应深钻的地基基础,为深钻设备安装提供坚固的地基。
b选择适应2000米深度的xy-6钻机,BW-250或BW-320泥浆泵,动力为150千瓦的发电机组或柴油机,23m或18.5m的管子四角塔,钻杆选用Ф89mm国产绳索取芯钻杆,或者Ф75mm绳索取芯钻杆,钻机发展方向为动力头钻机、钻杆发展方向为轻质高强度的铝合金钻杆,数控电脑操作钻进工艺方法。
c钻具选用液动冲击锤绳索取芯钻具,钻具发展方向为液动冲击锤不提钻换钻头工艺。
螺杆马达﹢液动锤﹢金刚石绳索取芯钻进。
复杂地层取芯(破碎带取芯)配合半合管绳索取芯钻具以确保岩矿心采取率。
d选择适应高地温变化的绳索取芯金刚石钻头和特种金刚石钻头、扩孔器。
e选择适应高地温变化,稀释性好,性能稳定的泥浆用于冷却钻头,排屑岩粉,保护孔壁。
对于松散不稳定地层采用细分散泥浆;对于泥页岩地层采用抑制冲洗液如聚合物无固相冲洗液或钾基冲洗液;对于压力地层采取压力平衡冲洗液和压力平衡钻进技术;对于破碎地层采用LBM防坍塌泥浆;对于水溶性地层采用盐水泥浆。
f套管材质选用强度高,抗拉,抗弯,抗压,抗裂,性能指标达到深部钻探要求的钢套管。
g测井仪器选用适应高地温变化,防腐防酸防化学破坏作用的测量仪器。
h努力造就一支年轻化专业化知识化的深部钻探技术,管理和生产骨干队伍。
配用液动螺杆定向钻探技术防止深部孔斜或深部纠斜。
5、岩心钻探技术工艺方法目前国内较为先进的有液动冲击锤绳索取芯钻探,这种方法,钻进回次长,钻进效率高,防斜效果好,岩心采取率高(尤其是破碎带地层钻进中更为明显)。
(1)冲洗液类型采用耐高温,剪切稀释性能好,润滑性能好,护壁稳定性好,携带岩屑能力强的无固相或低固相冲洗液。
在复杂地层综合治理中,选择多级口径、优质泥浆、水泥配合、套管隔离、快速穿过的二十字方针。
(2)深孔定向采用液动孔底马达螺杆受控定向钻探技术和人工型连续造斜器定向钻探技术。
液动锤、液动螺杆和LZ型受控定向和绳索取芯、优质型泥浆通过科研、试验、生产使用,已经在钻探生产中常态化、系列化、成熟化了。
在国际科学钻探技术上,具有领先水平。
6、定向钻探
工程钻探中,采用专门的造斜工具和工艺措施,使钻孔沿设计的轨迹延伸到预定目标的钻探技术。
定向钻探能节省钻探工作量,提高钻探质量,满足特定施工要求;但钻探技术要求高,施工管理严格。
定向钻探应用广泛,而且还在不断扩大。
工程钻探中主要用于:
(1)寻找地下裂隙,钻分支孔,增大水井出水量;
(2)扩大地热田的开采面;(3)避开地面或地下大型建筑物、地表水域、高山、陡坡等不宜建立钻场的地表条件进行施工;(4)在城市建筑物下或江河等地域钻进敷设各种管道和电缆的孔;(5)施工有特殊要求的取样孔、冻结孔或灌浆孔等。
工作原理定向钻探是在钻孔的不同孔段,根据钻孔轴线的设计要求和既有钻孔轴线的空间位置,采用造斜工具和相应工艺,人为地使钻具轴线与钻孔轴线一致,保持原来钻孔的顶角和方位角;或者人为地使钻具轴线偏离原钻孔轴线,改变原来钻孔的顶角和(或)方位角,从而使钻孔沿设计的方向延伸。
造斜工具能够改变钻孔顶角或方位角的专用工具。
"grm的有组合钻具、偏斜器、连续偏斜器、孔底动力机造斜钻具和喷射钻头等,生产中依据定向钻探任务、地质情况和施工条件而选择。
(1)组合钻具。
在常规钻具中增加一些部件,利用支撑或重力作用使钻头上漂或下垂而保持或改变钻孔顶角的造斜工具。
(2)偏斜器。
能使钻具沿其偏斜槽钻进、从而改变钻孔顶角和方位角的造斜工具。
又称偏心楔。
(3)连续偏斜器。
利用专门机构产生偏斜力和固定偏斜方向的无楔体的具有连续偏斜作用的工具。
又称连续造斜器。
它可改变钻孔的顶角和方位角,使钻出的钻孔孔身轴线平滑。
(4)孔底动力机造斜钻具。
由孔底动力机和造斜件组成的造斜钻具。
孔底动力机有螺杆马达、涡轮动力机和电动机三种。
造斜件有弯钻杆、弯接头、弯外管、偏斜靴和液力斜接头等。
此类造斜钻具的造斜准确程度高,可实现遥控钻进。
(5)喷射钻头。
能利用高速射流冲刷孑L底,造成孔底不均匀破碎,从而改变钻孔延伸方向的造斜工具。
施工工艺主要包括造斜前钻进、安装造斜工具和造斜钻进等环节。
采用常规方法钻进至造斜点或分支点处后,清理孔底或建立人工孔底,为安装造斜工具做好准备。
安装造斜工具是定向钻探的关键工序,必须使造斜工具准确定向地固定于造斜点处,也就是使造斜工具的造斜平面与钻孔倾斜平面之间保持设计计算的夹角,以使造斜钻具沿预定方向钻进。
使造斜工具在钻孔底定向的方法依其工作原理分为直接定向、间接定向和随钻定向三种。
其中直接定向法和间接定向法为钻前定向,需停止钻进,专门进行测斜和造斜工具的定向工作,不能连续了解造斜效果,适用于偏心楔、连续偏斜器和喷射钻头的定向;随钻定向法是在定向钻进过程中,将定向仪器装在造斜钻具内,以随时向地表传送钻进方向的信息,从而随时控制定向钻进方向,适用于孔底动力机造斜钻进。
造斜钻进时根据岩石性质选择钻进方法,并采用短粗径钻具和较低钻进参数。
经测斜来确认新孔是否符合设计要求。
三、钻探的现状
现代钻井技术发展趋势是:
向信息化、智能化方向发展;向多学科紧密结合、提高油井产量和油田采收率方向发展;向有效开采特殊油气藏方向发展。
世界经济快速发展,各国都面临着资源、能源、环境的问题,急需发展深部探测及相关技术,为深部矿产资源评价与防灾减灾提供科技之撑。
所以当今世界的焦点主要集中在了大陆科学钻探及深海大洋钻探上。
科学钻探并最近几十年才飞速发展的科学工程,大致可以将世界科学钻探分为两个时期:
ICDP之前的科学钻探和ICDP之后的科学钻探。
ICDP(InternationalContinentalScientificDrillingProgram)成立于1996年2月,德国、美国和中国作为第一批成员,成为ICDP的发起国,总部设在德国波茨坦,目前已有15个成员国。
在ICDP成立之前,世界各国都已经有了科学钻探的探索。
如美国的莫霍面计划(Moholeproject)、深海钻探计划(DeepSeaDrillingProject,DSDP),苏联在全国范围内开展的大陆科学钻探,德国的“联邦德国大陆深钻计划(KTB)”,法国、英国、加拿大、日本、瑞典、瑞士等国也都有科钻的实施。
各国的科学钻探比较分散,加之科学钻探是一种成本极高、风险极大、技术及其复杂的科学工程,各国在实施过程中会遇到很多困难,由此制约了钻探施工和成果获取。
ICDP的成立为科学钻探降低风险和成本、装备技术的交流和共享、科学成果的交流和共享都起到了良好的促进作用。
目前科学钻探已经实施了湖泊钻探项目、陨石撞击和生物灭绝事件的科学钻探项目、研究火山和地热的钻探项目、断层带科学钻探项目等22个科学钻探项目,取得了大量的科学资料,极大促进了地质学及相关技术的发展。
国际大陆科学钻探计划(ICDP)已与综合大洋钻探计划(IODP)签订协议,要加强两项计划在科学钻探领域的合作与协调,并共同出版《科学钻探期刊》(ScientificDrillingJournal),于2005年发行第一期。
ICDP成立以后培训了一批专家技术人员,包括地质学家、钻探专家、地球物理学家、测井专家、实验测试师以及信息技术专家。
中国大陆科学钻探工程经过多年的长期论证,经过我国科学家30余年的努力,终于在1997年获得国家批准立项,2001年开工建设,至2005年完成钻探施工任务。
所获得的地下实物样品,经过各方面科学家的研究,已经取得了重大的科学成果。
(1)大陆科学钻探
大陆科学钻探始于20世纪60年代至今科学钻探在世界上已实施40多年,打了100多口深浅不一的科学探测钻井,其中4千米以上的深井有20多个。
2005年,中国内地科学钻探工程“科钻一井”在江苏东海县毛北村成功深入地下5158米,并在此基础上取得了一系列科研成果,这标志着我国的大陆科学钻探工程获得重
大突破。
塔深一井2005年4月18日开钻,塔深1井是一口特深科学探索井,设计井深8000m,完钻井深8408m,目的层为寒武系。
该井钻遇地层复杂,易发生漏失、扩径、坍塌及卡钻等事故,为提高超深井钻井液携岩性能,针对不同开次、优选钻井液类型,一开采用CMC-HV膨润土钻井液以保护井口;二开使用低固相聚合物钻井液,确保大排量,低黏切,强包被,定时或定进尺短起下,从而有效避免阻卡;三开井段使用聚合物磺化防塌钻井液,预防了井壁垮塌和钻屑分散,增强了钻井液的抗温、抗盐水侵能力。
四开、五开使用抗高温屏蔽聚磺钻井液技术,克服了高温高压、塌、卡、有进无出严重井漏、固相侵入、膏盐污染、大环空携砂等技术难题,该井的成功完钻为同类井提供了经验。
2007年川科一井开钻,钻进工作分为两个阶段:
2007年3月20日-9月14日,70691钻井队历时140天,钻至3198.05米完成二开钻进,下套管固井后将70LDB钻机撤离井场,ZJ120DB钻机进入安装调试阶段;2008年3月12日,ZJ120DB钻机安装调试成功正式投入使用,70691钻井队更名为99101钻井队,继续钻进直至2009年25日完钻。
(2)海洋科学钻探
大洋钻探计划是从1968年开始的一项大型综合海洋科学研究计划,40多年中,经历了深海钻探计划(DSDP)——大洋钻探计划(ODP)——综合大洋钻探计划(IODP,2003-2013)三个阶段。
由于大洋底部
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