2000 m地質(zhì)巖心鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備研制成功

本刊訊2010年 4月 10日,應(yīng)用中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所最新研制的 YDX-5型全液壓地質(zhì)巖心鉆機 (設(shè)計鉆深能力 2000 m)及 N級口徑 (“76 mm)繩索取心鉆具施工的山東省乳山金青頂金礦區(qū) ZK43-1孔順利結(jié)束,終孔深度達(dá)到 2212.80 m。這一鉆進深度創(chuàng)造了目前國內(nèi)全液壓地質(zhì)巖心鉆機最大應(yīng)用深度紀(jì)錄。此前,ZK43-1鉆孔曾使用該鉆機和 H級口徑 (“95 mm)繩索取心鉆具鉆進 1461.90 m,隨后下入了相同深度的 “91 mm×4.5 mm技術(shù)套管,創(chuàng)造了國內(nèi) H級繩索取心鉆進深度及巖心鉆探套管應(yīng)用深度的兩項最深紀(jì)錄。ZK43-1鉆孔自 2009年 8月 1日開鉆,至2010年 4月 10日終孔,全孔平均鉆進時效為 1.64 m/h,巖心采取率為 98.75%,鉆孔質(zhì)量優(yōu)良。

“863”重點項目“2000 m地質(zhì)巖心鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備”研究成果,是由中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所牽頭負(fù)責(zé)聯(lián)合北京探礦工程研究所、中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所、中國地質(zhì)大學(xué) (武漢)、吉林大學(xué)、中國地質(zhì)裝備總公司等多家單位聯(lián)合攻關(guān)共同完成的。成果包括 YDX-5型全液壓巖心鉆機、高壓泥漿泵、泥漿制備固控設(shè)備、高精度鉆探參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)等鉆探設(shè)備,及不對稱梯形螺紋扣型的高強度繩索取心鉆桿、大深度繩索取心液動錘、超高胎體二次鑲焊金剛石鉆頭、新系列高強度套管、不提鉆換鉆頭鉆具等先進工藝器具。

YDX-5型巖心鉆機在大通孔氮氣彈簧卡盤、長行程給進桅架、多擋無級調(diào)速動力頭等核心部件和關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破,具有鉆進能力大、工藝適應(yīng)性強、穩(wěn)定性好、移動便利、使用維護方便等特點。配套液壓泥漿泵在使用孔底動力機具的高背壓工況下實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。泥漿制備固控設(shè)備確保了鉆孔沖洗液性能穩(wěn)定,有效地防止了繩索取心鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢。鉆探參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)確保了鉆孔施工安全,明顯降低了鉆孔事故率。高強度雙密封不對稱梯形扣繩索取心鉆桿 (N級及 H級口徑兩種規(guī)格)采用了新開發(fā)的 XJY-850無縫合金鋼管材,管材機械性能達(dá)到國際先進水平,幾何精度明顯提高。鉆桿韌性好、強度高,耐磨性、密封性明顯改善,螺紋副擰卸扭矩低。大深度繩索取心液動錘在高背壓條件下穩(wěn)定工作,提高了鉆探效率,降低了鉆孔彎曲強度。超高胎體二次鑲焊金剛石鉆頭硬巖最長使用壽命超過 110 m,大大減少了鉆探輔助時間。新系列高強度套管明顯降低了鉆孔環(huán)空流體阻力損失,保證了深孔技術(shù)對策的順利實施。

ZK43-1鉆孔試驗示范工程高質(zhì)量圓滿完成,標(biāo)志著2000 m地質(zhì)巖心鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備研制成功。