2000 m地质岩心钻探关键技术与装备研制成功

2000 m地质岩心钻探关键技术与装备研制成功

本刊讯2010年 4月 10日,应用中国地质科学院勘探技术研究所最新研制的 YDX-5型全液压地质岩心钻机 (设计钻深能力 2000 m)及 N级口径 (“76 mm)绳索取心钻具施工的山东省乳山金青顶金矿区 ZK43-1孔顺利结束,终孔深度达到 2212.80 m。这一钻进深度创造了目前国内全液压地质岩心钻机最大应用深度纪录。此前,ZK43-1钻孔曾使用该钻机和 H级口径 (“95 mm)绳索取心钻具钻进 1461.90 m,随后下入了相同深度的 “91 mm×4.5 mm技术套管,创造了国内 H级绳索取心钻进深度及岩心钻探套管应用深度的两项最深纪录。ZK43-1钻孔自 2009年 8月 1日开钻,至2010年 4月 10日终孔,全孔平均钻进时效为 1.64 m/h,岩心采取率为 98.75%,钻孔质量优良。

“863”重点项目“2000 m地质岩心钻探关键技术与装备”研究成果,是由中国地质科学院勘探技术研究所牵头负责联合北京探矿工程研究所、中国地质科学院探矿工艺研究所、中国地质大学 (武汉)、吉林大学、中国地质装备总公司等多家单位联合攻关共同完成的。成果包括 YDX-5型全液压岩心钻机、高压泥浆泵、泥浆制备固控设备、高精度钻探参数监测系统等钻探设备,及不对称梯形螺纹扣型的高强度绳索取心钻杆、大深度绳索取心液动锤、超高胎体二次镶焊金刚石钻头、新系列高强度套管、不提钻换钻头钻具等先进工艺器具。

YDX-5型岩心钻机在大通孔氮气弹簧卡盘、长行程给进桅架、多挡无级调速动力头等核心部件和关键技术方面取得了突破,具有钻进能力大、工艺适应性强、稳定性好、移动便利、使用维护方便等特点。配套液压泥浆泵在使用孔底动力机具的高背压工况下实现连续稳定的运转。泥浆制备固控设备确保了钻孔冲洗液性能稳定,有效地防止了绳索取心钻杆内壁结垢。钻探参数监测系统确保了钻孔施工安全,明显降低了钻孔事故率。高强度双密封不对称梯形扣绳索取心钻杆 (N级及 H级口径两种规格)采用了新开发的 XJY-850无缝合金钢管材,管材机械性能达到国际先进水平,几何精度明显提高。钻杆韧性好、强度高,耐磨性、密封性明显改善,螺纹副拧卸扭矩低。大深度绳索取心液动锤在高背压条件下稳定工作,提高了钻探效率,降低了钻孔弯曲强度。超高胎体二次镶焊金刚石钻头硬岩最长使用寿命超过 110 m,大大减少了钻探辅助时间。新系列高强度套管明显降低了钻孔环空流体阻力损失,保证了深孔技术对策的顺利实施。

ZK43-1钻孔试验示范工程高质量圆满完成,标志着2000 m地质岩心钻探关键技术与装备研制成功。