海洋冲击伸缩绳索取样器的研制与应用

海洋沉积物地层主要由淤泥、软土、半固结泥岩、砂岩等组成,沉积物地层钻探取样是海洋工程和地质调查的重要组成部分。常规回转取样器取样,极易破坏样品的原状而且取样率较低;静压取样器取样,在砂岩、半固结泥岩等较硬地层取样率较低。针对上述问题,研制了一种冲击伸缩绳索取样器,该取样器结合了静压取样器和锤击取样器的特点,实现对海底以沉积物为主地层的高保真取样。     

南海深水取样海试的研究

在海洋深水钻探取样中,采用了自行研制的TK系列取样器,通过3次海试在不同地层中取得了满意的效果。针对海底复杂的地质条件,研究了深水钻探的取样工艺,包括钻具稳定性、样品保护、样品采取及样品退出工艺的研究,最终对试验数据进行了分析。     

国内常规海洋地质钻探取心技术进展

为实现在海洋地质钻探中高效、便捷地采获海底各类地层样品,设计研发了绳索取心泥浆静压活塞取心钻具、海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具,并在南海进行了钻探试验和作业。结果表明,泥浆静压活塞取心钻具能有效减少样品扰动,原始结构较为完整,海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具在粉砂层、砂层中的岩心采取率高于规范要求,能够满足作业需求。     

达里湖冬季环境取样钻探技术研究

以内蒙古达里湖环境取样钻探为例,针对环境科学钻探中精确取样、原位取样、原状取样及钻进效率问题,介绍了钻探器具的选择及优化改进,对活塞式钻具静压法、锤击法和顿钻法进行分析、探讨和评价。根据活塞式钻具钻进、取样特点,综合优选顿钻成孔法与双钻孔交替取样技术。结合施工技术实践应用情况,进一步优化和改进活塞钻具施工技术,确保了取样质量满足地质科研要求,提高了钻进效率,降低了钻探成本。     

液压剪切式取样钻具的研究

在海洋和陆地水域等松软地层钻探取样过程中,使用常规取样钻具取样易造成样品质量差、取样率低等现象,为此特别设计一种液压剪切式取样工具。介绍了该钻具的设计原理、结构参数和试验效果。     

冬季呼伦湖环境科学钻探冰上湖泊钻探平台及取样技术

针对内蒙古呼伦湖的气候特点,为保证工作安全,实施冬季冰上湖泊环境科学钻探,设计研制了冰上湖泊钻探平台系统,满足了工程施工要求。考虑到呼伦湖沉积地层特点,研制了新型活塞式取样钻具和压卡式取样钻具,实践证明,取样效果良好,取心率达到了100%。     

浅析软煤及煤层气钻探取样工具的结构特征

提出了在我国开展软煤及煤层气钻探取样的必要性和对取样工具的特殊要求,在总结提高采取率和取样质量技术途径的基础上,论述并具体分析了用于软煤钻探和钻取含气样品的新型钻具结构,得出了取煤样钻具应具有单动、超前、隔水、避振、防脱功能和取气样钻具应在此基础上增加密封、冻结、集气功能的结论。研讨的钻具结构特征对于开展软煤及煤层气钻探取样的同行具有参考价值。     

天然气水合物非干扰绳索式保温保压取样钻具的研究

由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。通过多年对天然气水合物保温保压取样钻具的试验研究,设计了专门用于取海底沉积物和未成岩地层中水合物的非干扰绳索式保温保压取样钻具。介绍了钻具的结构、特点,及其配套的保温保压系统关键机构的功能、特点。对取心工艺和进行的海上功能性试验进行了详细说明,试验结果达到了设计要求。     

海洋保温保压取样钻具的研制

针对天然气水合物储层环境,依托中国地质调查局地质调查项目"水域地层原位钻探取样器具设计及工艺研究"研制了海洋保温保压取样钻具。在室内试验的基础上,依次在浅水及深水对研制的钻具进行了功能性海试,改进后在1392 m深海进行了保温保压取样钻具功能性试验获得成功,为我国今后在海域天然气水合物勘探取样奠定了坚实的基础。     

三层管压卡取样钻具在岱海取样工程中的应用

当前环境问题受到人们越来越多的重视,而必不可缺的取样工程则成为环境科学研究领域中的关键。要想获得理想的环境取样效果,必须克服松散地层存在的堵心、丢心、样品被冲刷、孔壁坍塌等现象的发生。隔水式三层管压卡取样钻具主要是针对松散软地层取样而设计的。经岱海湖泊取样实践证明,取样器性能可靠,达到了预期目的,能够满足环境科学钻探100%取心率的要求。     

绿色地质勘查综合技术应用分析

绿色地质勘查是青海省乃至我国地质找矿发展的必然趋势。开展绿色地质勘查需要了解地质勘查工程影响生态环境的范围及形式,在此基础上综合多种先进的勘探技术手段,以最大程度降低扰动地表生态环境为基础满足预查、普查等阶段的地质找矿目的。其方法包括结合环保型冲洗液、浅层取样钻探、便携钻探设备浅孔钻探、重型钻探设备深部钻探与多向分支定向钻探取样方法等,并综合资料探索三维地质建模的方法开展绿色地质勘查。     

月球钻探取样技术研究进展

“嫦娥5号”探测器的成功发射与采样返回,揭开了我国月球采样的序幕。面对当前月球(未来深空)探测的需求,钻进技术作为能够获取深层地质样品的最常用手段,受到越来越多的关注。然而,地球环境下的常规钻探机具与工艺在面对月球(太空)环境时并不能直接进行应用。基于此,本文就当前各国月球钻探技术的研究进展进行了广泛调研与分析,具体包括真实月壤的性能及模拟月壤的研发、月球环境对钻进的影响、月球钻探机具结构和月球钻探规程的探索等几个方面;并对未来月球钻探技术的发展进行了分析思考。     

高频振动回转顶驱的研制

为满足城市地质大调查复杂地层钻进的需要,研制了JDD-100型全液压钻机高频振动回转顶驱。该顶驱具有回转钻进、高频振动钻进、高频振动回转钻进功能。对顶驱的回转机构和振动机构进行了全面系统的设计,运用ADAMS动力学仿真分析软件对高频振动回转顶驱的工作过程进行了动态仿真分析。试验表明,该装置结构设计合理,钻进效率高,工作寿命长,满足了城市地质大调查复杂地层高效钻进的要求。     

刘长营环境科学钻探取样技术研究

针对环境取样的高取心率要求,利用SDR-100型全液压声频振动钻机结合压卡式钻具,完成了刘长营环境科学钻探取样。主要介绍了钻进工艺以及取样过程中遇到的问题,并给出了解决方案,最后对环境取样技术进行了展望。     

宜昌磷矿北部整装勘查项目深孔复杂地层钻探技术

宜昌磷矿北部整装勘查工程是湖北省大型磷矿资源勘查项目,由于地形复杂,工作量大,施工条件困难,钻孔深度达到1400 m,给钻探组织和施工带来更高的要求。本文就该项目的地质钻探工作进行简要总结,介绍了寒武系和震旦系地层中的钻探施工技术及应用效果。     

辽宁兴城深部探测实验基地JK-1深孔钻探技术

为了验证野外综合地质和地球物理探测研究成果,在辽宁兴城深部探测实验基地施工了4口1500 m以深的科学钻孔。其中,JK-1孔设计孔深1800 m,实际孔深1750 m。该钻孔钻穿了杨家杖子向斜盆地基底,取得了完整的辽西地区华北型古生代地层岩心。岩心采取率和钻孔垂直度等质量指标均达到优质孔的要求。JK-1孔的顺利实施为后续钻孔的施工提供了技术保障。