科学钻探

摘要： 螺杆钻具造斜时的应力状态复杂,其造斜机理难以通过数学公式定量计算及分析。本文采用Abaqus软件模拟螺杆钻具碎岩过程,选取南岭科学钻探NLSD-1孔造斜段典型地层:花岗闪长斑岩、凝灰质板岩、粉砂岩及含碳质泥岩,根据NLSD-1孔造斜工艺设计模型相关参数,分别模拟螺杆钻具在上述单一岩性地层和不同岩性交界面地层的碎岩状态,得出岩石应力和应变等值线分布图,从而分析研究螺杆钻具的造斜机理和造斜规律。研究表明,在单一岩性地层造斜时,螺杆钻具的工具面低边侧岩石先于工具面高边侧岩石破碎,使钻孔轴线沿螺杆钻具高边工具面方向进行导向钻进;在不同岩性交界面造斜时,由于受岩石交界面的影响,螺杆钻具的导向功能较差,且上下地层岩石强度相差越大,导向功能越差。

摘要： 西藏甲玛3000米科学深钻项目是青藏高原固体矿产调查领域首个3000 m科学钻探项目,本文介绍了西藏甲玛3000米科学深钻的施工概况及所采用的关键技术。通过采用HXY-8VB型变频手自一体钻机、偏心纠斜钻头、自修正防弯钻具、“钻扩一体”钻头、环保冲洗液体系等工艺措施,解决了高原特深孔施工中的机具选型配套、孔深轨迹控制、复杂地层取心、绿色勘查等一系列施工技术难题。终孔孔深3003.33 m,创造了青藏高原小口径固体矿产勘查孔深纪录,为该地区深孔矿产成矿理论研究及资源勘查提供了详尽的实物资料,同时,也为高原特深孔钻探施工提供了技术借鉴。

摘要： 深部地质钻探钻进过程数据价值密度低,传统方法难以在钻中流式大数据条件下有效去除尖峰、毛刺等各类钻进过程数据噪声。本文提出一种深部地质钻探钻进过程流式大数据分析与动态预处理方法,并成功应用于辽宁丹东3000 m科学钻探工程。首先,深入分析过程工艺和数据处理需求,建立深部地质钻探钻进过程流式大数据分析与动态预处理框架结构;然后,运用限幅滤波结合过程数据分布特征、司钻/机长人工操作经验去除过程数据中的离群值;接着,引入滑动窗口策略对流式钻进大数据进行动态处理,在每个窗口中运用Savitzky Golay滤波进一步提升数据质量。仿真实验和工程应用结果验证了本文方法具有很好的工程适用性和有效性。

摘要： 针对深海钻探、科学钻探以及干热岩钻探高温堵漏技术难题和对高温堵漏材料的需求,通过对国内外堵漏材料和堵漏评价仪器的研究现状分析,总结了近年我国在高温堵漏材料研发及高温评价仪器方面的研究进展,可见目前化学交联固化剂是桥接堵漏剂一种较好的补充,但在高温条件下需考虑化学材料的抗温性能;针对堵漏评价仪器方面,目前发展较为全面,为高温高压条件下的堵漏剂配方研制提供了较好的保障。

摘要： 断裂作为地球内部动力的表层响应对断陷盆地的形成演化有着重要作用,也常成为地震、滑坡等地质灾害的诱发因素。本文基于已有的多道地震资料,对海南岛东南海域的琼东南断裂带的构造特征进行了综合分析。结果表明:琼东南断裂带在平面上大致沿琼东南盆地北侧边界分布,并被一条近EW向断裂错开分成东西两段;该断裂带在新生代初期活动强度较大,约至中新世晚期停止活动,且断裂西段的活动强度明显要大于东段;此外,该断裂带西段在晚始新世至渐新世伴随发育有花状构造,这可能与该时期其西侧的红河断裂正经历快速的左旋走滑活动有关。结合南海北部区域自由空间重力异常特征,推测琼东南断裂带属于滨海断裂带在南海西北部的延伸,而位于海南岛北侧的琼州海峡断裂是莲花山断裂在南海西北部的延伸。基于目前滨海断裂带的研究现状,建议未来开展科学钻探试验时,选择阳江外海域滨海断裂带和琼东南断裂带为钻探靶区,并以钻取断裂两盘和断裂破碎带的岩芯为目的,可为进一步明确滨海断裂带在南海西北部的延伸方向,以及今后更加全面地开展滨海断裂带地震危险性评价提供支撑。

摘要： 中建南盆地是位于南海西部陆缘的一个走滑拉张型盆地,具有南海北部张裂和西部走滑的双重构造特征,盆地发育新生界多个区域不整合面,对于研究盆地的沉积-构造演化史、油气资源以及南海的形成过程都具有重要意义。本文通过收集越南钻井约束,对广州海洋地质调查局的深反射地震剖面进行了重新解译,标定南海扩张结束后(中中新世以来)T_(5)和T_(3)两个区域不整合面的地质属性,结合区域构造运动分析,认为:T_(5)不整合面形成于南海海底扩张停止时期的碰撞不整合面,对应于红河-南海西缘断裂带从左旋运动到右旋运动的过渡期,时代为15 Ma,地震剖面揭示该界面总体的构造活动不强烈,推测沙巴造山运动在中建南盆地的响应已大幅减弱。T_(3)不整合面对应于区域性重要板块重组事件和全球海平面快速下降的构造转换面,与红河-南海西缘断裂带右旋走滑密切相关,时代为11.6 Ma,地震剖面显示该界面具有明显的剥蚀削截特征,同时是南海西部大规模碳酸盐岩、水道和扇体开始发育的重要时期,推测为南沙运动或万安运动在盆地内强烈作用的结果。研究表明,南海后扩张期表现出强烈构造活动及沉积响应的差异,通过未来大洋钻探,可明确南海西部T_(5)、T_(3)两个区域不整合面的空间变化特征和区域动力学环境,为认识南海西缘断裂带对西部沉积盆地群成因机制以及油气分布的控制作用提供依据。

摘要： 大洋科学钻探是研究海洋地质、探索地球系统的一盏明灯。国际大洋钻探计划自1968年发起至今已实施50余年,历经“深海钻探计划(DSDP)”、“大洋钻探计划(ODP)”、“综合大洋钻探计划(IODP)”和“国际大洋发现计划(IODP)”四个阶段,已经成为地球科学领域迄今规模最大、影响最深、历时最久的国际大科学计划。国际大洋钻探计划的实施改变了我们对地球系统的认识,包括对海底扩张的首次确认、南极和北半球冰川史以及海底极端环境生物圈的发现等。

摘要： 南海海盆自1998年始开展了一系列大洋科学钻探,取得了重大成就,但揭开南海海盆打开过程的关键记录在南海北部陆缘大陆架。因此,开展南海北部陆缘科学钻探非常必要。珠一坳陷位于南海北部珠江口盆地,不仅具有巨大的油气资源潜力,而且记录了南海海盆打开前的地质背景。该地区的物源特征分析对于揭示物质源汇过程、重建盆地构造演化过程、预测优质储层具有重要指示作用,一直是当前研究的热点,也可从沉积学角度为论证南海大陆架科学钻探选址提供依据。本文采用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年技术,结合锆石CL图像及稀土元素配分特征,对珠一坳陷东西两侧典型地区的样品锆石进行了物源示踪、沉积源汇分析,并探讨其物源变化的构造成因。结果表明,下始新统下文昌组沉积期到上始新统上文昌组-下恩平组沉积期,坳陷物源由盆内转换为盆外供应为主。其中,恩平凹陷部分洼陷由于没有文昌组沉积地层,下恩平组仍以盆地内物源供给为主;惠州凹陷和陆丰凹陷则从上文昌组开始转为盆外物源供给。惠州和陆丰地区上始新统恩平组、渐新统珠海组、下中新统珠江组地层锆石自形程度较低,磨圆度较高,边缘破坏较为严重,年龄分布较为分散,稀土元素配分特征与基底不同,说明上文昌组-恩平组地层沉积之后,坳陷主要接受盆外华南板块物源供给。该物源转换与~43 Ma时珠一坳陷裂陷作用自南向北的转换密切相关。

摘要： 为充分发挥国家野外站科技创新平台优势作用,加强地下水、地热开采及引发地面沉降观测和机理研究工作,河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站1500米科学钻探启动。本次科学钻探工作是沧州国家野外站建设升级的重要内容。按照工程设计,在沧州主站均衡试验场建设分层标孔一眼和取心孔(科学研究孔)一眼,钻孔深度1500米,揭露古近系东营组地层,全孔取心,并制作岩心实物标本和数字标本,促进科学研究与科普宣传。

摘要： cqvip:1嫦娥五号圆满完成中国首次月球采样返回任务,中国地质大学(武汉)教授参与“嫦娥”挖土攻关北京时间2020年12月17日1时59分,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,带回月球样品1731 g,标志着中国首次月球采样返回任务圆满完成。嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。嫦娥五号探测器自动采样任务采用表钻结合、多点采样的方式,设计了钻具钻取和机械臂表取两种“挖土”模式。

摘要： 本文通过对相山铀矿田科学钻探中出露的霏细斑岩岩石学、岩石化学分析，得出结论:相山铀矿田科学钻探中1437.87m至1451.07m深度范围内出露岩石应为侵入岩-霏细斑岩，而非火山碎屑岩;由流纹英安岩→碎斑流纹岩→霏细斑岩更符合相山地区岩浆演化的进行，花岗斑岩很可能是该地区另外一期岩浆活动的产物。

摘要： 汶川地震断裂带科学钻探项目4号孔(WFSD-4)地层极其复杂,钻探施工难度极大，对钻井液技术要求较高,据此优选钾石灰聚磺钻井液体系为该孔的钻井液主体系。介绍了钻井液技术在各开次的使用维护情况，同时还详细介绍了该孔中的特殊工艺钻井液技术及复杂情况下钻井液应对措施等。

摘要： 汶川地震断裂带科学钻探工程钻遇地层非常复杂,地层破碎、膨胀缩径,坍塌、掉块严重,多次出现卡埋钻等事故,同时复杂地层取心率偏低.WFSD-2孔在取心率很低井段,为补取岩心运用套管开窗侧钻技术;而在WFSD-4孔施工中,套管内出现卡钻事故,为绕障采用套管开窗侧钻技术.介绍了复杂事故井套管开窗侧钻从准备到实施的工艺流程和技术措施.套管开窗侧钻的成功应用为后续工程实施节约了时间和成本,对今后类似作业具有很好的指导和借鉴作用。

摘要： 简要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的组织管理机构及管理方式,重点介绍了其中的钻探与测井课题的组织实施方式.本课题在龙门山断裂带上实施了5口钻孔,历时6年.钻探施工经历了从承包制到日费制的变化,后来在日费制中引入了激励机制.总结了现场管理的有效做法,探讨了适合于复杂地层科学钻探的管理模式,其经验和体会对类似项目具有借鉴意义.

摘要： 汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)项目地层极端复杂,主要表现在强破碎、强水敏和高地应力,施工难度极大.在理论分析的基础上,提出了对这些问题的解决对策.在WFSD项目几个钻孔的钻探施工中,选用并演化了改性磺化、LBM-GLA、钾铵基聚磺以及钾石灰聚磺4种不同的钻井液主体系,并取得了良好的应用效果.对各钻井液体系的特点与适用范围进行了总结.此外,提出了在深孔复杂地层钻探施工钻井液应用的一些体会与建议.

摘要： 介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔强缩径地层钻进的技术问题.在分析地层缩径机理和影响因素的基础上,提出了强缩径地层的钻进工艺措施.措施在WFSD-4孔中实施取得了显著的效果.

摘要： 介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目四号孔定向钻进的施工情况,包括定向钻孔的设计、造斜工具的选择、定向方法、钻孔轨迹控制以及无线随钻定向钻进施工、利用钻具组合进行定向钻进施工、侧钻绕障和定向钻进效果.

摘要： 介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目4号孔(WFSD-4)取心钻进施工情况,对破碎和缩径地层的取心钻进工艺和技术措施及其应用效果进行了分析和总结.

摘要： 护壁技术是解决复杂地层钻探难题的关键技术之一.介绍了一些特殊的套管护壁技术在WFSD-4号孔钻探中的应用情况,包括在小间隙条件下下大直径套管技术、复杂钻孔活动套管护壁取心技术和用于强缩径地层的两阶段下套管固井技术等.

摘要： 松科2井在三开(Φ311mm)、四开(Φ216mm)大口径井段取心钻进中,创新实现“同径取心、一径完钻”.大口径取心钻头技术是完成这一技术创新的基础.本文着重阐述了三、四开在超长钻程、同径取心技术体系中各类大口径取心钻头的选型,以及针对不同地层钻头的改进与应用效果.

摘要： 本发明涉及钻探系统及用于监测和显示用于钻探系统的钻探操作的钻探参数的方法，具体地公开了一种用于监测用于地下钻探操作的钻探参数的钻探系统和方法。

摘要： 一种科学深井、超深井钻探用钻杆，属于土层或岩石的钻进技术领域。所述科学深井、超深井钻探用钻杆包括钻杆杆体、母接头和公接头；所述钻杆杆体设有沿中心轴线方向贯通的钻杆杆体内通道，钻杆杆体两端为设有过渡带的外加厚管壁结构，在所述钻杆杆体一端装配所述母接头、另一端装配所述公接头后形成一根钻杆，所述钻杆内腔通道为等截面圆柱孔结构。本实用新型所述的科学深井超深井、钻探用钻杆不仅提高了钻进效率、延长了钻头寿命、减轻了操作者劳动强度，而且降低了孔内事故发生的概率。

摘要： 本发明一种陆地科学钻探用钻机的钻具自动运移装置，属于石油钻井技术领域，包括钻杆起竖系统和钻杆夹持排放系统，钻杆起竖系统包括基座、固定板、水平液压缸、移动基座板、撑杆、双液压缸、伸展式机械臂Ⅱ及机械手Ⅱ，钻杆起竖系统完成钻杆从地面水平摆放到竖立并且提升到钻台面的过程，钻杆夹持排放系统包括导轨、钻井台移动小车、桅杆、伸展式机械臂Ⅰ和机械手Ⅰ，导轨安装在钻台面上，钻井台移动小车通过导轨实现定位和前后移动，桅杆底部设计为转盘结构，钻井台移动小车通过顶部孔与桅杆转盘轴相连接，桅杆可由转盘实现180度转动，所述伸展式机械臂Ⅰ可通过钻井绞车实现上下移动，从而实现钻杆从地面到钻井台的竖直移动。

摘要： 本发明涉及一种深部大陆科学钻探耐高温固井材料，其特征在于配方按重量百分比由以下原料组成：G级水泥、硅粉、微硅粉、复配缓凝剂、硼砂、水、磺化单宁、正辛醇，按重量百分比其中G级水泥为基本单位1，以下原料比例为占水泥重量百分比，硅粉50%、微硅粉5%、复配缓凝剂4%、硼砂1%、水40%、磺化单宁4%、正辛醇0.08%。其为了使大陆科学钻探施工能够顺利进行，固井质量达到标准，研制出在高温高压下具有适宜的初始稠度；良好的流动性、稳定性和稠化时间；较小的失水量；较高的结石体强度的固井材料，使固井材料以及凝结后形成的结石体在高温高压情况下满足性能要求。

摘要： 一种用于科学钻探的动力猫道，属于科学钻探装备领域，包括轨道底座、平台、滚动轮胎、V型槽、出槽机构、钻具推板、辅助支撑机构、竖直轨道、固定架、链传动机构、固定V型槽、防坠落机构；本发明用于将钻具由地面运送至钻井平台，通过链传动机构的动作，将平台前端沿竖直轨道提升，从而实现位于平台上的V型槽与固定V型槽实现对接；平台下装有滚动轮胎，配合竖直提升动作在轨道底座上自由滚动；固定V型槽上端与钻井平台铰接，下端与竖直轨道顶部铰接；通过辅助支撑机构，改善上下钻具时链传动机构受力情况；出槽机构和钻具推板配合将钻具送至钻井平台。本发明可显著降低自动送钻高度，提高送钻过程的稳定性，效率更高。

摘要： 本发明一种陆地科学钻探用钻机的钻具自动运移装置，属于石油钻井技术领域，包括钻杆起竖系统和钻杆夹持排放系统，钻杆起竖系统包括基座、固定板、水平液压缸、移动基座板、撑杆、双液压缸、伸展式机械臂Ⅱ及机械手Ⅱ，钻杆起竖系统完成钻杆从地面水平摆放到竖立并且提升到钻台面的过程，钻杆夹持排放系统包括导轨、钻井台移动小车、桅杆、伸展式机械臂Ⅰ和机械手Ⅰ，导轨安装在钻台面上，钻井台移动小车通过导轨实现定位和前后移动，桅杆底部设计为转盘结构，钻井台移动小车通过顶部孔与桅杆转盘轴相连接，桅杆可由转盘实现180度转动，所述伸展式机械臂Ⅰ可通过钻井绞车实现上下移动，从而实现钻杆从地面到钻井台的竖直移动。

摘要： 本发明公开了一种用于科学钻探的液压驱动深孔岩心钻机，钻机包括平台和平台上的竖直井架，平台上还设有动力站和司钻房，平台上还设有主绞车和打捞绞车，钻机包括顶驱回转装置和转盘回转装置；顶驱回转装置包括顶驱，顶驱通过托架滑车与井架上的竖向导轨配合，顶驱回转装置还包括用于为转盘回转装置作业让开孔口的顶驱折叠机构；转盘回转装置设有用于驱动转盘转动的电控变量液压马达。顶驱折叠机构包括折叠油缸和下段导轨；动力站是一个标准的集装箱，司钻房内设有操纵台。本发明能够实现顶驱回转和转盘回转两种作业方式，能够满足不同作业条件下的作业要求，提高了钻探效率和钻探安全性。

摘要： 本发明涉及一种深部大陆科学钻探耐高温固井材料，其特征在于配方按重量百分比由以下原料组成：G级水泥、硅粉、微硅粉、复配缓凝剂、硼砂、水、磺化单宁、正辛醇，按重量百分比其中G级水泥为基本单位1，以下原料比例为占水泥重量百分比，硅粉50%、微硅粉5%、复配缓凝剂4%、硼砂1%、水40%、磺化单宁4%、正辛醇0.08%。其为了使大陆科学钻探施工能够顺利进行，固井质量达到标准，研制出在高温高压下具有适宜的初始稠度；良好的流动性、稳定性和稠化时间；较小的失水量；较高的结石体强度的固井材料，使固井材料以及凝结后形成的结石体在高温高压情况下满足性能要求。

摘要： 一种用于科学钻探的动力猫道，属于科学钻探装备领域，包括轨道底座、平台、滚动轮胎、V型槽、出槽机构、钻具推板、辅助支撑机构、竖直轨道、固定架、链传动机构、固定V型槽、防坠落机构；本实用新型用于将钻具由地面运送至钻井平台，通过链传动机构的动作，将平台前端沿竖直轨道提升，从而实现位于平台上的V型槽与固定V型槽实现对接；平台下装有滚动轮胎，配合竖直提升动作在轨道底座上自由滚动；固定V型槽上端与钻井平台铰接，下端与竖直轨道顶部铰接；通过辅助支撑机构，改善上下钻具时链传动机构受力情况；出槽机构和钻具推板配合将钻具送至钻井平台。本实用新型可显著降低自动送钻高度，提高送钻过程的稳定性，效率更高。

摘要： 一种用于环境科学钻探的三重管钻进取芯钻具。其特征为：它由阶梯式侧喷钻头、抓簧卡芯装置、单动三重管机构、射流分水悬浮机构四部分组成，所述阶梯式侧喷钻头采用阶梯形状及侧面水孔；该钻头内台阶与内管靴底部间隙可通过调节螺母进行调节；所述抓簧卡芯装置的取芯抓簧安装在内管靴台阶和抓簧支管之间；所述单动三重管机构：由外管、钢制内管和塑料岩芯护管及单动装置组成。理论岩芯采取率可达到100%。用于环境科学钻探实用效果良好。