深部大陸科學(xué)鉆探裝備通過驗(yàn)收

不久前，中國地質(zhì)調(diào)查局組織有關(guān)專家，在黑龍江省大慶松遼盆地大陸科學(xué)鉆探二井(簡稱“松科2井”)井場對(duì)深部探測專項(xiàng)《深部大陸科學(xué)鉆探裝備研制》課題進(jìn)行了現(xiàn)場驗(yàn)收。課題組自主研發(fā)了“地殼一號(hào)”萬米大陸科學(xué)鉆探鉆機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、深部大陸科學(xué)鉆探鉆具系統(tǒng)及取心技術(shù)、耐高溫鉆井液體系、耐高溫固井材料、耐高溫電磁隨鉆測量系統(tǒng)、深孔井壁穩(wěn)定預(yù)測軟件等，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、四川宏華石油設(shè)備有限公司以及黑龍江安達(dá)“松科2井”現(xiàn)場等進(jìn)行了測試及生產(chǎn)試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

該課題為深部探測專項(xiàng)第九項(xiàng)目《深部探測關(guān)鍵儀器裝備研制與實(shí)驗(yàn)》下設(shè)的第五課題，是深部探測專項(xiàng)驗(yàn)收的最后一個(gè)子課題，也是投資最大的一個(gè)深部探測關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)課題。

課題組經(jīng)過聯(lián)合攻關(guān)，成功研制了我國首臺(tái)“地殼一號(hào)”萬米大陸科學(xué)鉆探鉆機(jī)，填補(bǔ)了我國在超深孔科學(xué)鉆探鉆機(jī)領(lǐng)域的空白；自主研發(fā)了高轉(zhuǎn)速大扭矩全液壓頂驅(qū)系統(tǒng)，填補(bǔ)了我國在大功率液壓頂驅(qū)領(lǐng)域的空白；自主研發(fā)了高精度自動(dòng)送鉆系統(tǒng)、自動(dòng)化排管裝置、智能化鐵鉆工、自動(dòng)貓道；研發(fā)的科學(xué)鉆探鉆機(jī)數(shù)字化樣機(jī)，為鉆機(jī)優(yōu)化分析和設(shè)計(jì)提供了有效的方法和手段。通過在“松科2井”鉆探工程的應(yīng)用，表明該鉆機(jī)及關(guān)鍵技術(shù)裝備性能可靠，滿足施工需要，全面提升了我國科學(xué)鉆探裝備整機(jī)及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)和加工水平。

課題組自主研發(fā)的Φ130mm耐高溫液動(dòng)錘和Φ152mm多功能復(fù)合型密閉取芯裝置，經(jīng)汶川WFSD-4號(hào)井現(xiàn)場試驗(yàn)，證明可用于深井高溫鉆探和深部復(fù)雜地層取心；研發(fā)的Φ147mm高強(qiáng)度鋁合金鉆桿，可滿足深部大陸科學(xué)鉆探要求；研發(fā)的仿生孕鑲金剛石取心鉆頭和仿生PDC齒全面鉆頭，顯著提高了鉆進(jìn)速度。

此外，課題組還研制了高密度耐高溫鉆井液和抗污染耐高溫鉆井液，并優(yōu)選出了適用于深部科學(xué)鉆探的耐高溫固井材料配方，經(jīng)室內(nèi)測試，配方樣品性能參數(shù)可滿足深孔260℃高溫固井的需要；研制的電磁隨鉆測量系統(tǒng)樣機(jī)，可將孔底測量的信息實(shí)時(shí)傳輸至地表；設(shè)計(jì)加工了地面電磁波傳輸試驗(yàn)平臺(tái)，可模擬孔底高溫高壓環(huán)境；建立了深孔高溫條件下熱—流—固耦合模型，編制了井壁穩(wěn)定預(yù)測軟件，經(jīng)中石化大牛地氣田井壁穩(wěn)定預(yù)測中應(yīng)用，預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場情況吻合良好，可為我國深部大陸科學(xué)鉆探工程井內(nèi)安全提供指導(dǎo)。

截至驗(yàn)收，該課題已獲授權(quán)專利44項(xiàng)、商標(biāo)“地殼一號(hào)”注冊權(quán)1項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文89篇，其中SCI 檢索論文17篇、EI檢索論文32篇。

(來源：中國國土資源報(bào) 2015-09-10)