耐高温高压复合保温管研究

耐高温高压复合保温管主要解决超高温高压环境下钻孔测量问题。为攻克超高温高压环境下真空绝热保温、高压密封等关键技术,研究的耐高温高压复合保温管为"超高温钻孔测量仪"提供一种耐高温承压管,使用环境温度可达270℃,压力120 MPa。通过室内测试与现场应用,说明其满足超高温高压要求,可应用于高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中,为超高温大深度钻井测量提供技术支撑。     

STL-1GW型储存式数字陀螺测斜仪的使用

随着深部钻探技术的广泛发展,测量钻孔顶角和方位角越来越重要,如何更好更快地测量,成为野外钻探工作的日程,介绍了STL-1GW型储存式数字陀螺测斜仪的使用方法。     

大深度钻孔测量仪器隔热复合保温承压管设计关键技术

本文介绍的“大深度隔热复合保温承压管”主要解决超高温高压环境钻孔测量仪器耐高温高压问题。任务目标是攻克超高温高压环境下真空绝热保温、高水压密封分析校正等设计关键技术,研制出具有自主知识产权的大深度隔热复合保温承压管,使用环境温度可达260 ℃,环境压力130 MPa,保持真空绝热保温瓶内8 h温升<80 ℃,通过在高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中的应用,拓展应用领域,进一步提升仪器性能指标。试制的承压外管及保温瓶进行了高温高压试验,试验结果表明承压外管高温高压同时作用环境下工作是可靠的,保温瓶的保温能力亦能达到技术要求,证明该设计方法是合理的。     

钻孔轨迹控制

随着钻探技术的发展,地质目的对钻探工艺的要求越来越高,在控制钻孔轨迹方面也需越来越精准。地质勘探向着定向孔、分支孔的方向发展。为达到地质目的,在现有钻孔轨迹控制技术的基础之上,还需在分支孔技术上有所突破。目前控制钻孔轨迹的主要方式是通过连续造斜器、钻压与钻具外径的调节来实现对钻孔顶角的相对控制;但在方位角的控制方面有所欠缺,若解决了对钻孔方位角的相对控制,也就解决了未来分支孔的技术难题。在近两年的勘探施工中,总结出浅部钻孔的顶角控制及深部方位角控制的设想供同行参考。     

深部矿体勘探钻探技术方法研究

深部矿体勘探钻探技术方法研究的内容主要包括深孔分体塔式全液压动力头钻机及高强度绳索取心钻杆的研制、钻孔设计与轨迹动态监控技术研究、钻孔摄像及定向取心技术在地质勘探中的应用研究、深部岩心钻探钻进工艺方法研究等。研究按任务书设计要求完成,取得了良好的社会经济技术效果,为以后深部钻探施工技术提供了重要的指导和借鉴作用。     

钻孔测井分析技术在隐伏构造探测中的应用

煤矿工作面内部的隐伏构造是影响安全生产的重要隐患,也是难以查明的技术难题。矿用钻孔测井分析仪是一种专门为井下钻探研制的钻孔综合测井装置,它能在煤矿井下一次快速完成视频、自然伽马、轨迹(方位角、倾角)数据采集的工作,地面处理软件可进行高效的数据处理,自动导出钻孔轨迹平面图、钻孔轨迹剖面图、视频岩心图等成果,很好地解决了钻探成果的分析难题。柴家沟煤矿采用井下钻探与矿用钻孔测井分析技术,对42224回采工作面槽波地震勘探异常区的煤层赋存情况、已经揭露的断层关系进行分析研究。基本查明、评估了工作面内隐伏构造情况,为矿井安全生产提供有力的技术支撑,验证了该技术在工作面隐伏构造探测应用中的高效与实用性。     

CXJ-I型超小直径深孔测斜仪的应用

针对目前我国地质勘探现用钻孔测斜仪外径大,不能通过现场常规钻探所用钻杆内径,不能用钻杆保护进行钻孔测斜,将面临中深部裸眼钻孔测斜不安全性和风险,且地勘现用钻孔测斜仪没有考虑与钻探工艺相结合多功能多用性的实际情况。研制了一套只有18mm的超小直径的高精度全方位多点连续测量钻孔倾角和方位角的仪器,解决了测斜仪下钻杆内进行测斜的问题,使钻孔测斜变得简单易行。主要介绍该仪器的原理和野外应用。     

河南省“十一五”深部钻探工程综述

“十一五”期间,河南省钻探工程在资源与环境并重的新形势下,紧密结合深部找矿、新能源（地热、煤层气）等勘查开发要求,逐步实现了中深钻探向深部钻探的过度和发展。固体矿产深部钻探完成工作量295415 m,占全部小口径钻探工作量的15.5%,最大钻孔深度1620 m;地热、煤层气、盐矿深部钻探完成工作量998365 m,占全部大口径钻探工作量的8.03%,最大井深3300 m。在新技术、新工艺推广应用和科技创新方面主要采用了绳索取心+液动潜孔锤、井底螺杆马达、空气潜孔锤和石油钻井工艺等多工艺复合式钻探技术,并取得了显著成效。同时,就深部钻探存在的主要问题进行了详细阐述,并提出了建议。     

成都探矿工艺研究所CQ系列磁球测斜仪

1用途在工程钻探施工中,钻孔倾角、方位角的量测是钻孔质量的重要指标,尤其在定向钻孔和高垂直度钻孔中,其测斜工作显得尤为重要。GQ系列磁球测斜仪可用于非磁性钻孔段测量钻孔的倾角和方位角,以及孔内定向标记的方向。2结构特点序号名称型号主要技术指标主要特点主要用途1磁球定向单点测斜仪CQ-1外径:Φ40、Φ50顶角:0～100°,精度±0.5°方位角:0～360°,精度±2°使用温度:-10°～+50℃耐水压:3MPa采用两个同心球面上动点与静点在几何空间的经纬关系设计的浮动偏重磁球为测量敏感元件,机械钟或电子钟     

定向钻探技术在深部采空区注浆治理中的应用

目前,深部采空区治理多采用地面垂直钻探技术,与定向钻探技术相比,前者工程量大,有效注浆段小,探查治理成本高,特别是城市近郊地区,涉及临时用地问题,协调难度大。结合工程实例,从定向钻孔的工艺参数、轨迹控制、注浆过程控制、效果评价等方面综合分析,结果表明,定向钻探技术在深部条带采空区探治过程中应用效果良好,能够满足工程需要,技术经济效果明显,对类似工程提供一定的指导和借鉴。     

矿井长钻孔随钻轨迹测量技术研究

针对煤矿井下长钻孔轨迹测量的问题,采用了2种长钻孔随钻轨迹测量方法,可用于煤矿井下水平钻孔或定向钻孔无缆随钻测斜,随钻测量并记录钻进方向的倾角、方位角;对最小曲率法、均角全距法的钻孔轨迹数据计算方法进行了研究,分析了钻孔轨迹测量中常见的误差原因及校正误差的方法,通过实测钻孔轨迹数据分析钻孔轨迹测量数据分析方法与测量效果。通过理论与实测数据研究得出,该随钻钻孔轨迹测量技术与误差校正方法提高了钻孔轨迹测量精度,能够很好地用于矿井长钻孔的轨迹测量。     

钻孔设计与轨迹动态监控系统研究

计算机辅助钻孔设计与轨迹监控是钻探工程信息化和数字化发展的必要条件,从理论上、技术上和方法上对计算机辅助设计技术在钻探工程中的应用展开进一步的研究十分必要。钻孔设计与轨迹动态监控系统以定向钻探工程钻孔轨迹控制参数设计和钻孔轨迹分析监控为主,同时包括钻孔轨迹二维图形和三维图形绘制、钻探工程综合技术图、钻孔地质设计书和钻孔地质柱状图等钻探工程技术文件的自动生成等模块功能,利用计算机强大的数据处理及计算、图形绘制及生成等功能,通过软件编程和数据录入,自动完成钻孔设计与轨迹监控。该系统软件不仅适用于定向钻探工程设计与过程监控,还可作为钻探工程电子档案和钻探工程数字化管理系统的组成部分。系统软件经过了野外实践验证,并达到了预期的应用效果。     

司家营（南）区大贾庄铁矿复杂地层深孔钻探技术

总结了滦县司家营(南区)铁矿大贾庄矿段复杂地层深孔钻探施工技术经验,着重分析了厚覆盖层和破碎漏失、坚硬"打滑"地层的钻进方法,同时介绍了保证复杂地层岩心采取率及控制钻孔弯曲超差偏离勘探线的技术措施。通过大贾庄矿段深部钻探施工,提出了千米以深钻孔复杂地层的钻探施工技术措施和保证钻探施工质量应注意的事项及措施。     

煤矿井下回转钻孔轨迹测量系统试验

为了精确定位煤矿井下瓦斯抽放钻孔轨迹,解决瓦斯抽放盲区问题,研制了回转钻孔轨迹测量系统。测量系统包括无磁钻杆、测量探管、同步器3部分,测量系统通过磁阻传感器测量方位角,通过加速度传感器测量倾角,最后通过计算得到实际钻孔轨迹。现场应用表明,钻孔施工中钻孔轨迹都存在偏差,由于地质条件和钻孔工艺不同钻孔轨迹偏差也有所不同。通过统计钻孔轨迹偏差,就能得到瓦斯抽采盲区,采取有效措施补打抽放钻孔消除抽放盲区,确保矿井安全生产。     

定向钻孔轨迹变化规律研究与动态设计方法

深部资源的勘探与开发离不开定向钻探,定向钻孔轨迹设计往往是成功实施的关键。定向钻孔设计首先必须科学研究定向钻孔轨迹变化规律。依据客观条件,合理选择模型,建立起函数关系,揭示出钻孔轨迹变化内在规律,提出了包含设计和检验于一体的动态跟踪设计方法。     

钻孔测井技术在矿井地质勘查中的研究与应用

为有效提高平煤股份十二矿地质防治水前探钻孔、瓦斯抽放钻孔、顶板锚杆支护钻孔等与钻探有关的工作质量,保证钻探勘察的准确性与有效性,通过应用矿井钻孔测井技术对前探钻孔进行相应探测,以实现对前探钻孔的轨迹(方位角、倾角)及钻孔深度和终孔位置的控制,并对钻孔内孔壁结构特征及柱状层位分析,以验证前探钻孔是否按照设计方向钻进、钻探终孔是否达到设计位置,以便详细准确地描述钻孔内揭露的资料等问题,为矿井地质超前探查工作提供重要帮助。     

基于卷积神经网络的煤矿井下定向钻进轨迹参数预测

为了得到定向钻进过程中钻头处的实际轨迹参数、提高定向钻孔轨迹控制效果保证实钻轨迹精准度;基于一维卷积神经网络建立了煤矿井下定向钻孔的轨迹参数的预测模型;选取了502组、每组12个实钻轨迹的倾角、方位角、工具面向角等参数作为训练集,以每组最后1次测量所得倾角、方位角为输出值,其他参数作为输入值对模型进行训练;另取12组轨迹参数作为测试集对模型的预测能力进行检测,并将测试结果与24名技术人员根据工作经验得出的预测值进行对比分析。研究表明：该一维卷积神经网络对轨迹参数的预测可行,在均方根误差、可决系数这2项评价指标显出略微优势的同时,倾角、方位角预测的绝对误差分别为0.69°和0.79°,比技术人员预测值平均分别低了22.5%和18.1%。     

超高温高压流变仪中高精度压力控制系统的实现

超高温高压流变仪是一款测试高温高压环境下,钻井液或其他流体流变性的高端仪器。随着钻孔的加深,井下温度和压力越来越高,在钻井施工中要求钻井液具有较好的抗高温高压能力,超高温高压流变仪是检测和优选深部钻探耐高温高压钻井液必不可少的实验测试仪器。在仪器的研制过程中,高精度压力控制系统的实现成为需要重点攻克的难点,也是保证仪器安全正常运行的重要系统。本文主要从高精度压力测量,增压泵压力控制,高精度恒压泵的稳定性及超压预防措施等几个方面展开讨论。     

ZYWL-3200型工作面探孔钻机的研制与应用

为了解决掘进工作面钻孔深度不深、钻孔轨迹不确定和测不准、钻孔末端方位角和倾角不能确定等问题,研制出了ZYWL-3200型工作面探孔钻机。该钻机有效提高了钻孔轨迹的确定性和钻孔位置的精确度,钻孔施工位置可以根据工作面的施工要求进行调节,在进行施工时就可以进行钻孔轨迹测量,有效改善了探孔施工成孔率,满足巷道掘进要求。试验结果表明,该钻机达到了设计要求。     

钻探中“夹卡埋”事故的形成机理与对策研究

"夹、卡、埋"是钻探中常见的事故,本文从概括钻探工程岩体及其前身的基本特征入手,揭示了钻探工程岩体结构、稳定性的相对性,采用工程地质和力学相结合的方法,揭示了钻孔孔壁稳定性与孔径大小之间的联系,分析"夹、卡、埋"钻探常见事故的形成机理。基于研究成果,对中深部资源勘探和瓦斯钻探工程的开发与实践,避免发生"夹、卡、埋"事故,如何寻求即经济又有效的技术途径,提出了四点建议。