西北地区沙漠边缘细颗粒地层水文水井施工方法
2010-09-14张绪芬
张绪芬
(甘肃省地勘局第四地勘院 甘肃酒泉 735000)
西北地区沙漠边缘细颗粒地层水文水井施工方法
张绪芬
(甘肃省地勘局第四地勘院 甘肃酒泉 735000)
鉴于西北地区沙漠边缘地带,地层在地面以下100m深度内主要为第四系粉细砂颗粒地层,极松散未固结,对水文水井施工造成较大困难。针对钻探成井技术与工艺上存在的突出问题,经认真分析和总结,在实践中优化施工方案、改进工艺方法、调整技术参数,通过增大反滤层厚度、调整泥浆性能、采用一级成孔、严防井孔偏斜、优选成井材料并在下管、填砾、洗井等关键工序和环节严格按设计及技术要求组织施工,取得了较好的技术经济效果。
西北地区 粉细砂颗粒地层 水文水井 施工方法
受有关单位委托,我院自上世纪90年代开始在甘肃西部库木塔格沙漠和新疆南部塔克拉玛干沙漠边缘地带承接并完成多项供水水文地质勘查项目,为农业灌溉、工矿企业施工供水井数百眼。鉴于沙漠边缘地带地下100m以浅地层主要为第四系粉细砂颗粒地层,前期施工阶段工艺技术很不成熟,施工的水井不是在成井前坍塌报废,就是成井后存在涌水量偏小、涌沙严重等问题,致使水井无法交付使用。后期施工阶段我们总结经验,开拓思路,通过调整泥浆性能、增大钻孔口径、优选成井材料、提高反滤层厚度等技术手段,较好地解决了在钻探技术和成井工艺上存在的突出问题,各项技术指标均达到国家现行技术规范要求,取得了满意的技术经济效果。
1 自然地理及水文地质条件
施工区地处内陆腹地,居亚洲干旱的中心地带,属典型的大陆性气候。地形平坦开阔,地貌多呈沙丘状。根据工程地质勘查资料,在该沙漠边缘地带,地层在地面以下100m深度内主要为第四系粉细砂,极松散未固结,地下水位埋藏深度一般在10m以内,含水层地下水主要来自雪山融化所形成的季节性河流的侧向补给,地下水水量相对丰富,但矿化度相对偏高,人畜饮水须选择优质水层并进行分层止水。
2 水文水井成井工艺分析
经客观分析和综合研究,前期施工阶段在施工技术和工艺上一般存在以下突出问题:
(1)对含水层特性和地层颗粒大小未进行系统研究和室内实验,滤水管外部用与地层不相匹配的纱网或直接用棕皮包扎,造成井内涌沙或涌水量减小;
(2)由于设备条件及工作思路的限制,所施工的水井成孔口径偏小,导致孔壁与井管之间的环状间隙偏小,形成的反滤层厚度及进水自由面不够,造成井内涌沙或涌水量减小;
(3)反滤层内填充的砾料规格和级配不合理,砾径偏大或大小不均,以及填砾过程中因操作不当导致砾料搭桥,造成井内涌沙;
(4)在成孔过程中因技术参数不合理导致孔斜或安装井管过程中焊接不直导致滤水管部位贴靠孔壁使过滤层变小甚至无过滤层,造成井内涌沙;
(5)滤水管(花管)与井壁管(实管)比例偏小或者技术规格不符合技术要求,主要表现在孔隙率偏低、缠丝间距不合适,造成涌水量减小;
(6)洗井工艺落后,操作不到位,井壁泥皮未荡涤清除干净,浸入含水层和反滤层的岩屑及泥浆颗粒不能有效排出而阻挡水路,致使进水路径不畅,造成涌水量减小;
(7)部分供水管井选择造价较低的水泥管在粉细砂颗粒地层成井,因其强度低、管接头密封性差,造成含沙量超标、事故率高甚至井孔报废;
(8)成孔过程中采用普通红土配制的泥浆无法有效护壁,或成孔后因成井材料不到位,停滞时间过长,造成孔壁坍塌,井孔报废。
3 施工工艺与技术方法的优化确定
针对钻探成井技术与工艺上存在的突出问题,经过认真分析和总结,在实践中优化施工方案、改进工艺方法、调整技术参数,取得了较好的技术效果,后期施工的供水管井均达到设计及规范要求。
3.1 成孔工艺技术措施
(1)埋设孔口护筒:井孔定位后,人工开挖直径φ1000mm、深度 1.2m 圆孔,然后下入直径φ800mm、长度 1.5m孔口护筒,其顶部高出地面150mm左右并焊制吊耳用铁丝固定于底梁,对应泥浆槽方向留一缺口,周围用粘土回填并分层夯实,以有效防止孔口周围区域的塌陷。
(2)调整泥浆性能:因沙漠边缘地带含水层为粉细砂颗粒地层,岩性松散且无胶结性,施工过程中极易造成孔壁坍塌,因此在成孔过程中必须采用大比重、高粘度的细分散型泥浆。造浆材料选用优质粘土(膨润土),并加入适当处理剂。我们在实际施工中所采用的泥浆配方及性能指标如表1和表2所示。
表1 泥浆配比表
表2 泥浆性能表
(3)保持压力平衡:施工中特别是在因故停待和提下钻过程中,采取泥浆回灌措施,始终使孔内泥浆液面和地面平行,防止泥浆液面下降,保持地面压力平衡,杜绝孔口坍塌失稳。
(4)采用一级成孔:井孔施工采用一级成孔的快捷方法,以缩短辅助时间及非正常停滞时间,降低坍塌几率,实现快速成孔。
(5)增大反滤层厚度:供水管井技术规范要求反滤层厚度不小于8~10cm,但在实际施工中我们认识到,粉细砂颗粒地层钻孔与井管之间的环状间隙填充砾料后形成的反滤层厚度必须达到15~20cm才能有效阻挡流沙涌入,起到阻砂透水的作用。因此施工中必须选择合理的孔径与管径,使其有足够的环状间隙。
(6)防止钻孔偏斜:为保证井孔圆整、垂直,孔斜度满足规范要求,施工中选用长度不小于6m的下部带肋骨合金钻头的筒状钻具,钻进中根据地层变化和进尺情况合理调整钻进参数。
3.2 成井工艺技术措施
(1)施工准备工作
井管、砾料以及其它辅助材料、机具在开工前必须全部到位,井壁管和滤水管按顺序排列编号,滤网按设计要求包扎固定,以保证成孔后立即下管填砾,防止停滞时间过长导致钻孔坍塌及其它事故的发生。
(2)成井材料的选择
井管(包括井壁管和滤水管)一般选用钢质卷管或铸铁管,滤水管技术规格应以含水层取样颗粒分析结果为依据,一般缠丝间距以0.8~1.5mm为宜,且均匀平整,锡焊牢固,孔隙率要求大于25%。滤水管长度不小于井管总长的40%,井管底部之沉淀管长度一般为3~5m,其底端呈锥形且封口焊死。实践中我们认识到,滤水管孔隙率达不到要求,也是造成供水井涌水量减小、抽水降深增大的一个重要因素,因此在加工或购置滤水管时应严把质量关。
砾料做为反滤层填充材料,对水井涌水量和含砂量起着至关重要的作用。合理的规格和级配,既可以保证过水路径自由通畅,又能有效阻挡含水层粉细砂颗粒随水流涌入井内,起到阻砂透水的作用。经对各勘查区含水层取样进行筛分实验和模拟实验,确定适宜该类地层的合理的砾径大小为1~4mm,俗称“水洗砂”,满足砾径要求的砾石含量不得小于85%,滤水管外部的滤网选用60~80目尼龙纱网,叠次螺旋形包裹1~2层。
(3)工法要点
包括下管、填砾、洗井三个步骤:
第一步:井管安装。终孔后泥浆粘度由20~25S替换至18~20S,但不宜停滞时间过长,应立即进行下管作业。为保证下入孔内的井管周正、垂直且位于井孔中心,避免井管偏靠孔壁导致砾料分布不均而涌沙,一是井管特别是滤水管部位每隔5~6m(一般在单根井管的两端)焊制一组扶正器;二是井管在孔口对接过程中严格把关,精心操作,用吊线法或经纬仪控制井管的垂直度,上下井管中心调整到一条直线后再对焊牢固,缓缓下入。
第二步:砾料填充。井管按要求下入孔内后,即刻将钻杆从井管内下入井底,然后开泵送浆,待泥浆正常循环且将粘度替换至15~18S后,开始采用小泵量动水填砾。砾料由人工用铁锹铲入,不允许整车倾倒入孔。填砾过程中随时测量料面高度,砾料实际用量与理论用量应基本相符,允许误差不超过10%,严防砾料搭桥现象的发生。砾料理论用量V=0.785 (D2-d2)K,式中 D——孔径,d——管径,K——超径系数。
第三步:联合洗井。洗井过程要求方法得当,工序到位,干净彻底。实际施工中一般采用“活塞—空压机—提筒—水泵”联合洗井法,活塞抽吸破坏井壁泥皮拉实砾料,空压机震荡洗通水路。洗井作业应持续2个回次以上,达到水清砂净。洗井活塞选用胶质材料,要求形状规整,直径小于井管内径10~20mm为宜。洗井完毕后根据设计要求进行抽水试验工作,以测定涌水量及含砂量大小,含砂量按规范要求应小于2/万。
4 工程实例
2000年度我院承担新疆生产建设兵团农三师某团场供水水文地质勘查项目,并施工农业灌溉井6眼。该团场位于塔克拉玛干沙漠西缘,叶尔羌河冲积平原下游,含水层为第四系粉细砂层,水位埋深5~8m。要求通过供水水文地质勘查,在团场北部100km2范围内圈定富水区域,并布设施工一定数量的农业灌溉井,满足日供水量15000m3/d以上的农田供水需要。因施工工艺合理,技术方法得当,故取得了较好的技术经济效果,为该团场后续农业综合开发提交了合格的水源地。
我们在充分研究以往区域水文地质资料基础上,适当布置物探剖面,进行地面物探工作,初步圈定富水地段。然后据此布设并施工了SK1和SK2计2眼探采结合井,其施工情况及完成的工作量如下:
SK1井:选用 φ560mm筒状肋骨钻头钻进,成孔平均直径(测孔仪实测)φ580mm,钻孔深度120m,成孔后下入φ377mm钢质卷管。滤水管打眼缠丝,长度36m(占井管总长的30%),孔隙率25%,缠丝间距1.5mm,表面叠次螺旋形包裹60目尼龙纱网2层。井管安装完毕后,在孔壁与井管之间的环状间隙内动水填充3~6mm砾料(俗称绿豆砂),形成的反滤层厚度约10mm,最后按技术要求洗井抽水。SK1井抽水试验结果为:单井涌水量140m3/h,抽水降深16.8 m,含砂量达万分之3.5。下入120m3/h潜水电泵连续抽水,出水量基本稳定,但含砂量明显超标。
SK2井:鉴于SK1井抽水试验结果不甚理想,我们在SK2井施工中以提高反滤层厚度、改变砾料规格、增大过水断面和长度做为主攻方向和突破口,具体改进措施为:将筒状肋骨钻头外径增大至φ680mm,成孔平均直径 (测孔仪实测)达到φ700mm,钻孔深度120m,成孔后下入 φ377mm钢质卷管。滤水管打眼缠丝,长度增加至48m(占井管总长的40%),孔隙率增大至35%,缠丝间距缩小至1.0mm,表面叠次螺旋形包裹60目尼龙纱网1层。井管安装完毕后,在孔壁与井管之间的环状间隙内动水填充1~4mm砾料(俗称水洗砂),形成的反滤层厚度达到 16mm,最后按技术要求洗井抽水。SK2井抽水试验结果为:单井涌水量达220m3/h,抽水降深仅为10.2m,含砂量降低至万分之一。下入200m3/h潜水电泵连续抽水,出水量稳定,达到了水清砂净的目的。
在成功施工SK2井的基础上,我们在富水地段又布设施工了4眼供水井,下入扬程25m、出水量200m3/h的潜水电泵,经群组机电井连续开泵运行,各项技术指标完全满足规范要求,6眼供水井日供水量达到20000m3以上。
1 GB50027-2001.供水水文地质勘察规范,2001
2 GB50296-99.供水管井技术规范,1999
3 李丰德、李娟.奇台县井灌区机电井报废率逐年增高的原因及对策建议.地下水,2007(1)
4 秦福刚、李磊.松散层水源井成井工艺研究[J].地下水, 2007(5)
《二十世纪中国化探》一书出版
本刊讯,《二十一世纪中国化探》一书不久前由地质出版社出版发行。该书约90万字,分专题综述和史料汇编两大部分。专题综述中有23个专题,分别介绍区域化探扫面、地化标准物质研制、成矿区带地化普查、矿区化探、金矿化探、隐伏矿地球化学勘查新探索、水地球化学、环境地球化学、气体地球化学、地热化探、勘查地球化学与基础地质、化探的测试分析技术等在20世纪所取得的成果,技术回顾和总结;史料汇编部分以编年史形式叙述50年勘查地球化学的组织机构、科技教育、仪器与分析测试、出版物、成果的史料。
2009年全球矿产勘查投资剧减42%
本刊讯(颜纯文),根据加拿大金属经济集团(M EG)最近发布的2009年《公司勘查战略报告》显示,由于采矿业受到了全球金融危机和大部分矿产品价格下降的严重影响,全球有色金属矿产勘查投入在经过连续六年的增长,于2008年达到132亿美元这一高峰后,2009年陡减42%,仅为77亿美元。这是自1989年以来,全球矿产勘查投入减少幅度最大的一年,无论是绝对值,还是百分比。
报告显示,与2008年相比,全球矿产投资具有以下几个的特点:
(1)初级公司的勘查投入下降过半,大型公司自2004年以来首次占据了勘查投资的最大份额。
(2)在过去7年中,首次出现所有地区普遍下降的趋势,下降幅度最大的是加拿大和拉丁美洲,拉丁美洲依然是矿产勘探最活跃的地区,其次是澳大利亚和加拿大。
(3)金矿重新获得最受关注的勘查投资矿种的地位,贱金属(铜、镍和锌)退居第二;金刚石勘查投资的跌幅最大,使铀矿勘查投入首次超过金刚石;贵金属(铂族金属)在全球勘查支出中所占份额持续减少。
(4)矿山勘探费用的下降幅度相对较小。
报告预测,2010年大多数金属价格将保持相对稳定并会略有增长。基于这种共识,2010年全球勘查投资将会有所增长。
详细介绍见本刊第4期报道。
1989~2009年预估的全球有色金属勘查预算和相应的金属价格
我国地质科技取得一批新进展
2009年,我国地质科技工作围绕解决资源环境重大问题,通过加强产学研结合和国际合作研究,无论是在地学理论方面,还是在勘查技术方法创新方面都取得了新进展。
在基础地质研究上,开展了石笋、黄土、湖泊与海相沉积等地质记录和碳源碳汇等前期研究,为国家应对全球气候变化提供科学依据;青藏高原形成演化、古亚洲与濒太平洋构造叠加转化、华北前寒武纪、大陆动力学及中国东部海岸带第四纪地质等研究取得重要进展;成矿体系、地球动力学与岩石圈结构、盐湖地质与资源、岩溶地质与环境等领域研究取得重大进展;古生物化石研究取得多项新发现;汶川地震带科学钻探,获得高质量岩心。
在勘查技术及仪器装备自主研发上,研制了我国首套全轴航磁梯度测量系统;集成了航重勘查系统;研发了时间域航空电磁和伽马能谱勘查系统、2000米以内系列全液压岩心钻探装备、X射线荧光测井仪、大深度多功能电法仪和手提式X射线荧光仪等仪器;创建了用于测量古温度变化的长链烯酮陆地温标;应用干涉雷达监测地面沉降、北斗卫星传输地质灾害监测数据效果良好;高铁-水铝土矿和鲕状赤铁矿综合利用技术攻关取得重要进展,回收率分别达到76%和57%。
(选自:国土资源网2010年3月2日)
2000米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,使用勘探技术研究所研制的YDX-5型全液压地质岩心钻机(设计钻深能力2000m)及N级口径(Φ76mm)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2212.80m。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(Φ95mm)绳索取心钻具钻进1461.90m,随后下入相同深度的Φ91×4.5mm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1.64m/h,岩心采取率为98.75%,钻孔质量优良。
“863”重点项目“2000米地质岩心钻探关键技术与装备”研究成果是由勘探所牵头,联合北京探矿工程研究所、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。主要成果包括 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、多档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110m,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米地质岩心钻探关键技术与装备研制成功。
我国矿产综合利用设备再添利器
不久前,中国地质科学院矿产综合利用研究所从澳大利亚引进的自动矿物分析仪(MLA)安装到位,正式投入使用。
2010年3月,这套价值50万美元的仪器在中国地质科学院矿产综合利用研究所进行了试验验收,科技人员使用该设备对矿物磨片进行分析,迅速得出了试验数据。通过与以往仪器数据对比,该设备分析数据更加精确、快速,尤其擅长在矿石中自动查找含有稀有、稀散元素的贵金属矿物并解析,对光学显微镜难以区分或统计的萤石、磷灰石、铅锌氧化矿物等矿物的区分和解析效果更为显著。
自动矿物分析仪(M ineral Liberation Analyser,简称MLA)是目前世界上最先进的工艺矿物学参数自动定量分析测试系统,由于它能快速、准确地测定矿物组成及含量、元素赋存状态、产品磨矿粒度分布等工艺矿物学数据,可以实现对选矿厂工艺流程合理性的快速评估,为企业改进生产工艺、提高资源回收率提供技术依据。该仪器的投入使用,将使我国矿产综合利用装备迈入世界先进行列。
(来源:成都矿产综合利用研究所)
西探厂钻机抢险内蒙古塌方隧道
本刊讯,不久前位于内蒙古卓资县境内正在建设的新旗下营铁路隧道发生塌方事故,有10名作业工人被困。中铁某局携西安探矿机械厂生产制造的GL-6000型全液压多功能钻机进入事故现场参加抢险救援,发挥了很大的作用。
据了解,参加内蒙古铁路隧道发生塌方事故抢险的GL-6000型全液压多功能钻机,是陕西省地矿局西探厂去年通过局级鉴定的新产品,一投放市场,就受到广大用户的青睐和好评。该钻机具有的硬质合金回转钻进、螺旋钻进、潜孔钻进、跟管钻进、旋喷工程施工等多种钻进工艺方法,能够广泛用于隧道管棚支护、深基坑锚固、抗浮锚固、路基堤坝加固、地源热泵孔、水文水井、基桩施工及地质灾害治理等工程领域。
西安探矿机械厂生产制造的 GL-6000型全液压多功能钻机之所以能够参加这次抢险,在于该钻机技术先进,能够在空间比较狭窄的隧道里多角度钻进,机架和立柱均可90°旋转,在隧道内施工灵活性好、钻进效率高,并且可以在塌方造成高低不平的地段履带行走。
河北石探钻杆救援王家岭矿难
本刊讯,不久前王家岭煤矿115名矿工成功获救,在这个奇迹的创造中,河北省地矿局石家庄探矿机械厂生产的Φ114外平摩擦焊钻杆为钻通救灾观察孔,确定井下被困人员的位置和营救争取了宝贵时间。
河北省地矿局石家庄探矿机械厂生产的钻杆及接头均采用高强度优质钢材,连接螺纹按照美国石油学会API标准或石油标准加工生产,经过特殊工艺处理后防粘扣性能良好。摩擦焊钻杆的焊缝严格按工艺要求进行热处理,加工后逐根进行磁粉探伤、超声波探伤等各种检测,保证了钻具的质量和性能。
目前,该厂生产的Φ89有细扣钻杆正在云南、贵州帮助灾区打井抗旱。
密云地应力监测千米深孔开钻
2012年3月7日,北京地区地应力测量与监测千米深孔钻探工程在密云启动。这是中国地质科学院地质力学所实施的首都圈地区第8个深孔,预计施工深度1000m,并在400m处放置地应力监测系统,冲击这项工作的世界纪录。
据了解,这项工程由北京市地质工程设计研究院具体施工,将开展孔深1000m钻孔的原地应力测量,获得测试钻孔中地应力随孔深的分布规律;选择合适的深度,安装新型深孔应力/应变综合观测探头,对水平应力/应变分量、地倾斜、地温和水位实施连续动态监测;采用HTPF测试技术,开展预存破裂水压致裂地应力测量与计算分析,获得测孔附近全三维应力张量及其随深度的分布特征;开展全孔超声波成像扫描,为选择地应力测量与监测段提供依据,为ASR测试提供岩心定向资料;进行深孔水压致裂测试系统现场试验,采用地面/井下数据采集方式,对深孔水压致裂测试系统的柔度影响以及其他相关问题进行试验研究。
据介绍,李四光生前和1976年唐山地震后,在首都圈先后建立了数十个应力应变监测台站。但目前仍在进行观测的台站已很少,仅有昌平、张家口、怀来等台站,且测量与监测深度小,远远不能满足首都圈地应力实时监测的要求。为建立首都圈深孔地应力测量和实时监测网,自2008年起,力学所先后在北京平谷、十三陵、西峰寺以及河北昌黎等活动断裂带附近布置地应力测量和监测孔,并在钻孔适宜深度安装了地应力监测系统,进行现今地应力的实时监测。平谷地应力实时监测台站曾记录了2011年3月11日日本地震及其前后地应力大小和水位相对变化,获得了大地震发生过程地应力大小和水位变化数据,尤其是大地震发生的前兆应力变化,为地震地质分析提供了重要依据。
目前,现有的地应力实时监测台站已初步揭示首都圈北部地区地壳浅表层现今主应力状态随深度的变化规律,并获得了连续的地应力大小相对变化的实时监测数据,为首都圈地震地质研究积累了宝贵资料。到明年,预计完成10个地应力测量和监测孔。
(来源:中国国土资源报,2012年3月12日)
赣西队地勘院2011年钻探进尺首次突破32万米
【本刊讯】在“十二五”开局第一年,赣西队地勘院共完成钻探进尺321139.56m,创下了地勘院有史以来的最高记录,取得了良好的社会效益和经济效益。
据悉,该院2011年年初预计钻探工作量257444m,实际超额完成63695.56m。全年项目最高开动钻机142台,进尺超过年计划257444m的124.7%,为2010年同期的268.4%。提交铁矿石储量2亿吨,硫铁矿石797万吨,钼金属7609吨。
该院是一直坚持以市场为导向,以质量安全为抓手,以科技创新为动力,极大的提高了劳动生产率。据了解,该院在生产实现了一年一个新台阶,钻探进尺从“十一五”初年度完成不到2万米猛增到2011年的32万多米,产值也由“十一五”初年度的1000多万元增加到2011年超2亿元,实现了跨越式发展。
鄂尔多斯盆地第一口陆相页岩气水平井完钻
【本刊讯】2012年2月2日,我国重要含油气盆地鄂尔多斯盆地第一口页岩气水平井——延页平1井在陕西省延安市甘泉县下寺湾完钻,标志着我国陆相页岩气勘探开发取得新进展。
延页平1井由延长石油集团自主设计施工,于2011年11月22日开钻,2012年2月2日完井。该井最大井深2344m,自1067m开始造斜,水平段达到605m,钻井完成了设计要求,达到了设计目的。
深部探测专项中首个超过2000m深的钻探工程完成
2012年4月5~6日,深部探测技术与实验研究专项办公室组织专家在安徽省庐江县对中国地质科学院勘探所承担的“重要异常的钻探验证及金属垂向分布规律研究”项目进行了野外工作质量检查,并对庐枞矿集区刘屯ZK-01钻探验证孔进行了终孔验收。
项目负责人首先对该项目的进展及成果进行了综合汇报,重点介绍了庐枞矿集区重要异常钻探验证孔的选址、钻探工程组织实施、测井工程实施及地质编录和测试工作等方面的工作。专家们在认真听取了项目组的汇报,并审阅了项目组提交的原始资料、技术报告及相关报表后,还赴钻孔现场对现场的原始记录、岩心进行了抽查,并对岩心编录与实物进行对照检查。专家组一致认为该项目组提交的验收材料及技术资料齐全,内容完整,符合验收要求,项目按照设计方案完成了合同规定的进度任务。项目组对该项目的工作进展和质量表示满意,高度评价了取得的工程技术及研究成果。
庐枞矿集区刘屯ZK-01钻探验证孔是勘探所承担的国土资源公益性行业科研专项“重要异常钻探验证及金属垂向分布规律研究”的钻探工程之一。该工程利用勘探所新研制的YDX-5型全液压岩心钻机、深孔绳索取心钻杆及相关装备及技术成果,在成矿学研究关键区域实施的2000m深孔岩心钻探孔,获取深部的地质实物资料并开展井中综合物探,为庐枞矿集区的成矿理论和探测技术研究提供实物资料和物性数据。工程于2011年8月16日开钻,先后克服了地层破碎复杂、循环压降高等一系列难题,完成了两轮测井和套管下放工作,于2012年3月24日钻达2012.35m,钻孔最大顶角<7°,全孔取心率达到了98.3%,顺利完成了钻探施工任务。
ZK-01重要异常验证孔是深部探测技术与试验研究专项中正在实施的多口钻探施工中第一个钻深超过2000m深的钻探孔。
(来源:勘探所)
YZX98液动锤成功应用于汶川科钻
【本刊讯】地层破碎和岩心堵塞一直是汶川科钻施工中难以解决的技术难题。为了保证科学家更准确的判断、研究地震机理,要求破碎、松散地层的岩心保持良好原状性,2012年1月4日,钻井工程部于孔深2136m处开始使用勘探所研制的YZX98液动锤,采用螺杆马达、液动锤、转盘进行复合钻进,钻速较之前提高60%,且实现满管提钻。完钻时,在更坚硬、致密的地层条件下,钻速较之前提高35%;平均回次进尺较使用之前提高30%。该阶段使用的一台YZX98液动锤共计入井155小时,无检修连续使用时间长达141小时。与2005年在中国大陆科学钻探工程应用效果相比有了明显的提高。
据悉,汶川地震断裂带科学钻探工程2号孔(WFSD-2)是在龙门山断裂带旁侧实施的4口科学群钻中的其中一口科学钻探孔,其主要实施目的是连续获取500米以深孔段岩心,供地学研究地震断裂发震机理,并在完钻后下入探测仪器,建立长期观测站。
2010年1月10日)