中國地質鑽探

Ⅰ 怎麼能統計出2014年國內地質鑽探工作總量

這個真不容易，需要在地礦、冶金、煤田、油田、核工業、地熱、水文、工勘、版災害等部門匯權總，匯出來的也可能是個最可靠的大致數據。這個牽扯的鑽探單位太多，中國地調局可能會有相對較權威的部分數據。我們一個省級地勘單位今年也施工了接近3萬米鑽探工作量。

Ⅱ 地質岩心鑽探工藝及器具

(1)繩索取心技術

取心技術主要有提鑽取心和繩索取心兩種方式。近20多年來，國內外地質鑽探工藝方法沒有根本性的突破和發展，仍然是以小口徑金剛石繩索取心鑽探技術為主，僅對個別礦種和不同地質條件下輔以不同的多工藝鑽探技術。繩索取心技術在取心鑽探工作量中所佔比重超過了70%。

(2)繩索取心鑽桿

鑽桿的性能決定了鑽進深度，鑽桿的質量影響鑽進效率和施工安全。中國地質調查局勘探技術研究所(以下簡稱勘探所)與生產企業合作，成功研製出XJY-850高鋼級精密無縫合金管材，改進了鑽桿結構、接頭螺紋扣形及尺寸，使其有更高的強度和更大的可靠性。提出了鑽桿接頭的材質和表面強化處理新方法，以提高鑽桿接頭表面耐磨性及強度。鑽桿壽命提高了30%～50%，滿足了1500～2500m孔深鑽進要求。深部鑽探繩索取心鑽桿的成功研製，標志著我國高強度薄壁繩索取心鑽桿研究取得了重大進展。

(3)金剛石鑽頭

鑽頭的性能決定了鑽進效率，鑽頭的壽命影響時間利用率和鑽孔安全。在深部硬、脆、碎及軟硬互層的難鑽進地層中，我國採用復合式金剛石鑽頭，利用巴拉斯(三角聚晶)的犁削作用和高耐磨性，結合孕鑲層的磨削作用和自銳特性，合理調節三角聚晶和孕鑲層的比例，按所鑽地層研磨性調節胎體的耐磨性，採用了超細合金粉末、三角聚晶增強工藝，金剛石表面鍍敷金屬外衣，以增強胎體對金剛石的把持力和降低燒結溫度。新的仿生技術在鑽頭設計上的應用，對改進鑽頭的性能有所提升。

(4)保溫保壓取樣器

針對天然氣水合物難以取樣的關鍵技術難題，我國開發了保溫保壓取樣鑽具和快速冷凍取樣器。在海拔4200m的青海省祁連山脈木里高原凍土區，進行了我國第一口「祁連山凍土區天然氣水合物DK-1科學鑽探實驗孔」鑽探施工，並在孔深133.5～165.5m孔段之間先後三次取出了人們期盼的天然氣水合物樣品。目前設計加工的孔底快速冷凍取樣器規格Φ108mm，取心直徑Φ46mm，冷凍溫度0～-20℃，保壓密封能力大於1MPa。通過階段性鑽進實驗表明，取樣器主要機構工作正常，並能夠實現孔底快速冷凍和保壓岩樣。

Ⅲ 中國大陸科學鑽探（CSDC）的最新進展

劉廣志

（地質礦產部科技委高咨中心，北京100812）

中國大陸科學鑽探（CSDC）籌備工作，自進入90年代以來，獲得了迅速的進展：

·召開了「中國深部地質研究中存在的關鍵地質問題」研討會（1991.3）。

·「中國大陸科學鑽探先行項目」開始執行（1991.7）。1994年11月提交有關報告，通過評審，認為中國開展大陸科學鑽探條件業已成熟，爭取列入「九五」國家重大科學工程項目。

·國務院發布的「國家中長期科技發展綱要」中指出：2000年前要為實施地質科學（超深）鑽探工程進行技術准備，2020年前要實施（1992.3）。

·先後召開了第一次（1992.4）、第二次（1993.5）「中國大陸科學鑽探研討會」，討論中國科學鑽探選址，從12個選區歸結為4個，最後選擇大別—膠南作為首批靶區。

·「中國地質超深鑽探（現稱科學鑽探）國家專業實驗室」在中國地質大學（北京）建成，進入設備安裝調試（1993.5）開展科研工作。

·中國派代表團參加在德國波茨坦召開的「國際大陸科學鑽探會議」（1993.8），並參加ICDP籌備會（1993.9）。此後地質礦產部推薦肖序常院士為中方成員（1994.1）。地質礦產部派肖序常、閔志到美國斯坦福大學參加ICDP會議（1995.12）。

·「中國第一口大陸科學鑽孔實施與科學研究」正式申報為「九五」國家重大科學工程項目。國家科委組織高級專家評議、投票，排名第三（1995.2）。財政部同意支付ICDP會費（1995.7）。以「大陸動力學和大陸科學鑽探」為題舉行了第36次香山科學會議。中國地質界對中國開展大陸科學鑽探取得共識（1995.5）。

·再次舉辦「中國大陸第一口科學鑽孔第三次研討會」（1996.1）。對大別—膠南作出進一步靶區選定；並組織專家進行現場考察。

·（1996.2.26～3.1）在日本東京築波市科學城參加「第八屆通過鑽探觀察深部地殼學術會議」，即「第八屆國際大陸科學鑽探學術會議」。地質礦產部派6人代表團參加了大會。會議期間：①參加了學術1、6兩組的大會論文宣講；②參加了ICDP中美德三國諒解備忘錄的簽字儀式，並參加了該計劃對組織管理、未來國際合作的大型討論會；③劉廣志參加了國際岩石圈（ILP）CC-4組主席M.D.佐巴克教授主持的匯報會，互通了各國CC-4組的活動簡況，提出了今後活動方向。

·配合中國第一口大陸科學鑽探的選址工作，提出了「中國第一口大陸科學鑽探取心鑽孔鑽探工程技術前期研究與開發規劃」（1996.3）。

1中國大陸科學鑽探先導孔施工技術方案

1.1施工條件

（1）鑽孔深度不超過5000m。事先由地質部門提出預想鑽孔柱狀圖及有關地球物理資料。

（2）鑽孔貫穿的主要岩層為結晶岩，如片麻岩、榴輝岩、硬玉石英岩、大理岩等等。

（3）貫穿的岩層主要物理力學性質，單軸抗破碎強度可能高達100～150MPa，個別高達150～200MPa，在地質鑽探岩石可鑽性分類中屬7～12級硬至堅硬岩層，個別屬極硬岩層。岩層研磨性可能成兩極分化狀態，多數屬強、高研磨性；少數屬堅硬、緻密弱研磨性打滑層。有的含包裹體。

（4）岩心是提取大量地質信息的「信息源」，是研究下地殼、上地幔的實物資料，鑽孔直徑要有足夠大的尺寸，以獲取盡可能大直徑的岩心。

鑽孔又是井中地球物理、地球化學測井的通道，其直徑和孔壁穩定性要滿足先進的高科技測井儀下井的要求。

1.2科學鑽探先導孔的主要任務和作用

（1）全孔除覆蓋層以外，要不間斷採取岩心、岩樣，液態樣（礦化水，結晶水，油等），氣態樣（H₂,O₂,CO₂,He,CH₄,Cl,H₂S,SO₂等可能出現的氣體），進行多種測試分析。

（2）分孔段進行系統的地球物理，地球化學測井。

（3）減少深孔將來在這一井段的取心，測井工作量。

（4）測量出地溫剖面，在先導孔周圍打一到幾個深100～300多米的測溫孔，測量地熱熱傳導率，熱流密度，以建立地溫數學模型，推斷先導孔地溫剖面，終孔溫度，地溫變化，對在鑽孔深部選擇取心工具，測井儀器，各種取樣器的結構性能，增強薄弱環節是至關重要的。

（5）在先導孔中試驗各種新研製的鑽頭、鑽具、儀器等。

（6）測試地層壓力梯度，壓裂強度，為孔壁穩定性，造斜傾向等提供參考位置與參數。

（7）檢驗過去用於沉積岩鑽孔中的各種儀器和方法在結晶岩鑽孔中是否有效。

（8）鍛煉鑽探隊伍，培養深孔、超深孔鑽探人才。

1.3先導孔鑽孔結構設計

在1993年9月在德國舉行的「國際大陸科學鑽探會議」上，到會代表們幾乎一致的認為，根據多年來國際上施工科學鑽孔經驗，為節省大量投資，更科學的打科學鑽孔，必須大力提倡採用已經在南非和加拿大施工了數百口深度在4000～5000m以深的勘探鑽孔經驗。英國KENTING鑽探公司的John Beswick先生介紹，南非擁有鑽進能力4000m以上的深鑽機150台，鑽進能力大於5000m的鑽機有20多台，根據南非施鑽的經驗，用這類深尺地質岩心鑽，打2000～6000m的科學鑽孔，可以獲得多快好省的科學與經濟效益。

有的專家提出採用加拿大Heath＆Sherwood鑽探公司的HS-150鑽機（鑽深4570m，最大鑽探曾達5424m）和他們設計的專門用於深孔繩索取心用的HNQ,NBQ內外大環隙繩索取心系統，具以下特殊優點：①降低沖洗液壓力降，②內管投入外管後，可快速到達孔底外管的定位處（表1、2）。

表1第一方案先導孔鑽孔結構

註：RTB—帶擴孔的不提鑽換鑽頭鑽具。

如果用第一方案，要設計研製或購置兩套HNQ,NBQ鑽具。

表2第二方案先導孔鑽孔結構

1.4施工技術路線

（1）參照外國施工經驗與我國國情應考慮：我國是一個發展中國家，財政經濟並不寬裕，一切設備、器具、工藝方法應該著意考慮以「自立更生」為主，盡量利用四十幾年來，鑽探工程積累的成功經驗，能予以改進升級的，能自行研製的，則充分發揮自己探礦機械、儀器工廠的潛力（表3）。本著「有所引進，有所不引進」的原則，引進重點國外產品，予以消化、吸收、彌補急缺。

（2）必須採用繩索取心系統，以大幅度降低起下鑽時間，有效縮短施工期；提高岩心品質，實現不提鑽柱或少提鑽柱換鑽頭，減輕工人勞動強度。施工費用可節約1/3。

（3）發揮我國在小口徑孔底動力機並能配合繩索取心系統的技術優勢，開發與採用小口徑螺桿鑽（PDM）、液動錘（Hydro-hammer）驅動的繩索取心鑽具，實現鑽桿不回轉或慢回轉鑽進，一可以節約動力，二可以減輕鑽桿與套管磨耗，三可有效預防鑽孔歪斜（圖1）。

表3目前國產耐溫近300℃的處理劑

圖1孔底動力機驅動的繩索取心系統

（4）大力採用物理—化學方法穩定孔壁，除鑽孔上部孔段下入部分套管外，下部孔段結晶岩中盡可能採用長裸眼鑽進（岩層自穩）。一旦遇到復雜層，岩層失穩，應採用小間隙套管方案。

（5）發揮鑽井液的多信息載體（油氣，礦化水，結晶水，淡水，鹵水，岩屑）作用，輸送大量地質信息（圖2）。

圖2鑽井液多信息載體作用

① 指防井涌、井噴、防塌、縮經等。②指運送岩屑，岩粉作用。③指作為深層流體（油氣，水等）如H₂,O₂,CO₂,CH₄,He,H₂S,CO₂,SO₂以及Na,K,Ca,Mg微粉等在300℃，1000×10⁵Pa狀態下，運載到地面

2中國科學鑽探先導孔鑽探工程急待開展的科研項目

2.1地面設備

（1）頂驅動長行程鑽機用於繩索取心系統，帶桅桿式鑽塔。

（2）微機自控絞車。

（3）全自動鑽桿排架。

（4）自動擰管機

（5）鑽桿疲勞、破裂孔口探傷器。

（6）鑽探操作自動化操縱台（含監測、採集、優化、反饋系統）。

（7）防噴器組（全封閉1套，封鑽桿2套）。

2.2深孔鑽探基礎理論

（1）高溫高壓下的結晶岩岩石物理力學性質，可鑽性分類與破碎機理。

（2）建立高溫高壓試驗設施。

（3）新型重量輕、高強度管材材料。

（4）鑽桿斷裂力學與監測系統。

（5）鑽頭磨損規律與機理。

（6）高溫高壓鑽井液理論：①鑽井液（無固相）聚合物配方、處理劑、添加劑，抗高溫穩定性、固控設備與理論；②高溫高壓鑽井液水力學、流變學、膠體化學理論與實踐。

（7）鑽井力學。

（8）建立機會井資料庫。

2.3深孔鑽探工藝學研究

（1）深孔鑽孔結構與管理程序設計。

（2）不同孔深的鑽具與鑽具穩定。

（3）深孔孔斜防治。

（4）電子計算機輔助鑽進（CDC）系統。

（5）取心取樣工藝，液態、氣態放射性樣品採集工藝，放射性自動檢測技術。

（6）鑽頭與鑽具選擇方案與相應鑽井參數的確定。

（7）不同孔段地溫檢測及其增溫梯度規律。

（8）不同孔段岩石破碎規律，岩石物理力學性質測定。

2.4孔內系統

（1）長壽命金剛石鑽頭與擴孔器。

（2）開發新型超硬材料切削具與取心鑽頭。

（3）用孔底動力機（BHM）驅動的繩索取心系統：①用螺桿鑽驅動的繩索取心系統；②用液動錘驅動的繩索取心系統；③「三合一」式（繩索＋螺桿鑽＋不提鑽換鑽頭）取心系統。

（4）孔壁取心器：①液壓或刮樣器；②孔底電馬達驅動水平取樣器。

（5）高溫高壓氣態或液態取樣器。

（6）小口徑隨鑽測量（MWD）儀。

（7）小口徑垂直鑽進（VDS）防斜系統。

（8）高溫水泥及其固井技術。

（9）高溫穩定、高潤滑性、抗腐蝕鑽井液及其添加劑。

（10）地層測試器、深部流體流量計等。

（11）高精度深孔岩心定向儀及方法。

（12）含鐵鋁合金鑽桿及其合金鋼接頭。

2.5深孔現代化管理

（1）深孔設計、施工、研究資料中系統工程管理（含工程、經濟兩大范籌）。

（2）設計、施工、研究過程中的資料庫。

（3）資料編輯、整理、出版，信息交流。

2.6信息獲取

自覺採取有代表性的樣品和獲取更多的數據，是科學鑽探項目成功的預先要求。採集數據可再分為孔內與地面兩部分。孔內部分包含取心、取砂樣、測井、鑽進與水力測試，孔內地球物理試驗（孔底到地面或兩個孔之間）。地面部分則包括從孔口和泥漿測試裝置取得的固體和液相樣品，包含首次與初步地質描述，化學與物理分析。測井項目則是雄心勃勃、費時的。鑽導孔時，鑽探費用等於測井計劃的費用。測井程序要逐個孔段進行，為減少漏採信息的危險。鑽探結束之後，還要進行長期測量與試驗（圖3）。

圖3

按照KTB經驗野外信息資料整理後直至提出科研報告，均在野外實驗室完成，鑽孔則建成長期觀測站

3《地質超深鑽探（科學鑽探）技術》國家專業實驗室

3.1實驗室的性質和任務

中國地質大學（北京）所屬的《地質超深鑽探技術》國家專業實驗室，是經國家計劃委員會、國家教育委員會於1989年6月批准投資新建的國家級專業實驗室，同時亦是地質礦產部開放研究實驗室，在學術上是一個相對獨立的研究實體。這個實驗室是開展本學科及相關學科的基礎研究和應用基礎性研究工作的重要基地，也是培養本學科高級科技人才的搖籃。

實驗室按照「開放、流動、聯合」的原則，面向國內外同行業開放，歡迎國內外專家學者在本實驗室發布的《課題指南》范圍內申請研究課題，經學術委員會評審批准資助後，來實驗室開展科學研究。也可自帶課題和經費及配套儀器和設備來開放研究實驗室進行科研活動。

3.2實驗室的課題研究領域

（1）大陸科學鑽探

·中國大陸科學鑽探工程的建設與准備工作

·東亞大陸環境科學鑽探工程

·高溫高壓地學模擬實驗裝置（又稱HTHP井筒）（圖4）

圖4高溫高壓地學模擬實驗裝置

（2）鑽探新技術新方法

以岩石力學研究為基礎，採用電子計算機等高新技術，研究新的鑽探技術裝備與方法

·交流變頻調速型鑽機

·繩索取心與不提鑽換鑽頭技術

·碎岩工具的設計與研究

·高溫熱熔法鑽進新技術

3.3研究設施與裝備

碎岩機理與工具研究部分：主要從事岩石物理機械特性，岩石破碎機理，破碎岩石工具以及井下鑽探工具的新技術研究。主要的設備是美國MTS公司的岩石力學試驗機和0～8000赫茲連續可調的中頻感應燒結設備。

計算機應用技術研究部分：主要從事計算機在鑽井工程及其它相關部門中應用技術的研究。主要的設備是計算機控制的鑽井實驗系統，微機群與其外圍設備，以及HP9000系列的計算機工作站。

除上述幾項設施外，實驗室內還專門建立了一個熱熔法鑽井實驗台。

為了實現國際交流，實驗室內還設立了小型學術廳和專家工作室。

岩石圈構造和深部作用

3.4實驗室的管理與組織

《地質超深鑽探技術》國家專業實驗室由國家教育委員會和地質礦產部雙重領導，行政管理屬於中國地質大學（北京）。

本實驗室實行主任負責制。實驗室主任全面負責組織和領導開放研究實驗室的科學研究、學術活動、人員聘任、人才培養、資金使用和行政管理等工作。

實驗室設學術委員會，是學術評審機構。其主要職責是：確定本實驗室的研究方向，制定《課題指南》，審批研究課題，評審科技成果，審議實驗室的經費計劃和組織重大學術活動。

實驗室的固定人員以及客座研究人員均由實驗室主任聘任。並實行任期制，工作成績突出的可連聘。

3.5實驗室的主要研究成果

（1）微機自控鑽進實驗台。

（2）鑽井工藝技術的微機分析系統。

（3）金剛石鑽進原理及最優化鑽進技術的研究。

（4）地質鑽機新型電驅動系統研究。

（5）改善鑽柱工作性狀及井底載荷有效控制方法研究。

（6）不提鑽井底換鑽頭技術。

（7）熱熔法鑽孔新技術。

（8）高溫鑽井液研究。

管理與研究人員

岩石圈構造和深部作用

學術委員會組成

岩石圈構造和深部作用

Ⅳ 中國鑽探之父，是誰

劉廣志。

劉廣志（1923.3.11－2014.11.19）探礦工程專家，教授級高級工程師，新中國地質部內門探礦工程奠基人容，從事探礦工程58年，是我國涉足石油、地質、水文地質、工程地質等鑽探、掘進工程專家。白雲鄂博、銅官山、攀枝花等大型礦山，組織多工種綜合勘探，做出重要貢獻。

(4)中國地質鑽探擴展閱讀：

在中華人民共和國成立之初的經濟恢復時期，劉廣志在白雲鄂博、白銀廠、攀枝花、銅官山等大型礦區組織多工種綜合勘探工作，上技術課、抓管理、推廣快速鑽進規范等，鑽探水平迅速提高；

80年代，組織領導研究推廣受控定向鑽探高新技術，加速了中條山、銅官山等一大批重要礦區急需的深部後備資源的勘探，並將全方位受控定向鑽探高新技術用於水溶對接井采鹵；

80年代中期，由他倡議並擔任會議主席的聯合國亞太經社理事會國際鑽探研討會，於1985年在中國無錫成功召開，17個國家23名外賓、約百名中國代表出席會議，這是聯合國第一次在發展中國家舉辦的一次大型鑽探研討會，這是中國鑽探走向世界、讓世界了解中國鑽探邁出的歷史性的一步。

Ⅳ 全國地質勘探通訊錄

我有全國地質勘探部門，以及銷售部門的通訊資料。我的聯系方式：郵箱[email protected] QQ;648661072.

Ⅵ 中國地質大學武漢工程學院最好專業勘查技術與工程(鑽探)這個專業怎樣

還可以 不過現在地質行業已經不景氣了 除非去中國地質調查局下屬的單位（全額事業撥款） 其他省市的地勘單位就不行了 都是差額撥款 工資和待遇都不太好

Ⅶ 中國開設地質勘探專業的大學有哪些

中國地質大學、中國礦業大學、長春工程學院、南京大學、桂林理工、中南大學

Ⅷ 中國地質大學 的資源勘探專業怎麼樣

專業實力很強是該大學的主打專業，是（資源勘探）國家一級重點學科這是學科的最高等級，全國只有三座大學。近年就業也特別火像中國地質大學這樣的大學，同學還沒畢業都簽約了前景相當看好。祝賀你！