《鉆探工程》編輯部

1 “海牛號”海底鉆機刷新世界深海海底鉆機鉆探記錄

2021 年4 月7 日23 時左右，湖南科技大學(xué)領(lǐng)銜研發(fā)的我國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取心鉆機系統(tǒng)，在南海超2000 m 深水成功下鉆231 m，一舉刷新世界深海海底鉆機鉆探深度。這一深海試驗的成功，填補了我國海底鉆探深度＞100 m、具備保壓取心功能的深海海底鉆機裝備的空白，也標(biāo)志著我國在這一技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

4 月 3 日，從 廣 州 港 口出發(fā)的“海牛Ⅱ號”，抵達(dá)目標(biāo)工區(qū)并開展深海作業(yè)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。7 日上午6 時左右，海試作業(yè)進行；8 時30 分 ，“ 海 牛 Ⅱ 號 ”成 功 坐底在水深2060 m 的海底；在海底完成姿態(tài)調(diào)平后，進行了目標(biāo)層保壓取心鉆探作業(yè)，持續(xù)時間約15 h?！昂Ｅ＂蛱枴便@機本體高7.6 m，腰圍10 m，體重12 t，水下重力10 t（100 kN），是目前我國水下最重的地質(zhì)勘探科考設(shè)備。

相比較于目前世界上深海海底鉆機海底100 余米的最大鉆探深度，“海牛Ⅱ號”本次海底目標(biāo)層保壓取心鉆探深度達(dá)到231 m，意義非凡。它不僅是目前世界上唯一一臺海底鉆探深度＞200 m 的深海海底鉆機，其采用全新的基于海底鉆機繩索取心技術(shù)的水合物保壓取心原理、保壓取心技術(shù)與工藝、輕量化設(shè)計技術(shù)，以及海底復(fù)雜地層智能鉆進專家系統(tǒng)，使得鉆探效率、取心質(zhì)量、保壓成功率顯著提高，鉆機自重較國外同類鉆機大幅減少，水下收放作業(yè)難度大幅降低。這次深海試驗的成功，意味著我國在該技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

2 鉆探專家孫友宏當(dāng)選中國工程院院士

2021 年11 月18 日，中國工程院公布了共有84 位中國工程院院士和20 位中國工程院外籍院士的2021 年院士增選名單，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）教授、鉆探專家孫友宏榜上有名，當(dāng)選能源與礦業(yè)工程學(xué)部院士。

孫友宏教授是我國地質(zhì)工程（探礦工程領(lǐng)域）學(xué)科帶頭人之一，長期從事探礦工程理論研究、技術(shù)創(chuàng)新和裝備研發(fā)。圍繞天然氣水合物和地球深部探測等國家重大戰(zhàn)略需求，開展探礦工程前沿技術(shù)攻關(guān)，取得了系列標(biāo)志性成果，并用于生產(chǎn)實踐，對地質(zhì)與礦產(chǎn)新發(fā)現(xiàn)、地球深部探測的開展發(fā)揮了重要支撐作用。主持創(chuàng)建了“復(fù)雜條件鉆采技術(shù)自然資源部重點實驗室”和“油頁巖地下原位轉(zhuǎn)化與鉆采技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室”，拓展了我國鉆探技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，推動了我國探礦工程的科技進步。主持承擔(dān)科技部、國土資源部、教育部和國家自然科學(xué)基金委等各類科研項目40 余項。以第一發(fā)明人授權(quán)發(fā)明專利59 件；以第一作者（通訊作者）公開發(fā)表論文112 篇；出版著作和教材5 部。“陸域天然氣水合物冷鉆熱采關(guān)鍵技術(shù)”獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎（排名第一）；“‘地殼一號’深部大陸科學(xué)鉆探鉆機關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲教育部“中國高等學(xué)校十大科技進展”（排名第一）；“頂部驅(qū)動精準(zhǔn)控壓科學(xué)鉆探裝備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎（排名第一）。此外，還獲得國家教學(xué)成果二等獎1 項，省部級科技獎勵一等獎4 項，第十三屆光華工程科技獎。

孫友宏教授現(xiàn)任中國地質(zhì)大學(xué)（北京）校長。為“新世紀(jì)百千萬人才工程”國家級人選，第七屆國務(wù)院學(xué)位委員會學(xué)科評議組成員，第七屆教育部科技委地學(xué)與資源學(xué)部副主任，教育部高校地質(zhì)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員。

3 無源磁導(dǎo)向救援井技術(shù)實現(xiàn)“0”到“1”的重大突破

高壓油氣井井噴失控、儲氣庫泄露等重特大事故給石油行業(yè)帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，無源磁導(dǎo)向救援井技術(shù)是井噴壓井和儲氣庫“封天窗”的核心處置手段，是破解精準(zhǔn)測控復(fù)雜結(jié)構(gòu)井軌跡難題的關(guān)鍵技術(shù)。2020 年，無源磁導(dǎo)向鉆井技術(shù)在我國還是一項“卡脖子”技術(shù)，一直依賴國外服務(wù)，費用高昂，亟須創(chuàng)新研發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的救援井技術(shù)。

中國石油工程技術(shù)研究院聯(lián)合長城鉆探、渤海鉆探和吉林、冀東、大慶、遼河等油田，歷經(jīng)10 年自主技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場實踐，研發(fā)成功無源磁導(dǎo)向測量、隨鉆陀螺軌跡控制、救援井精確導(dǎo)向工藝等關(guān)鍵技術(shù)，解決了5000 m 以淺的救援井鉆井軌跡測控難題。突破了救援井鉆井“卡脖子”技術(shù)，實現(xiàn)從“猜著打”到“盯著打”的重大突破。

該技術(shù)已在儲氣庫復(fù)雜老井封堵、老油田錯斷井處置等領(lǐng)域成功應(yīng)用，一次作業(yè)成功率100%，解決了制約吉林、冀東、遼河等油田儲氣庫建設(shè)的完整性難題，也為我國自主實施深層井噴失控救援井奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

4 國家重點研發(fā)計劃重點專項“5000 米智能地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備研發(fā)及應(yīng)用示范”項目創(chuàng)兩項亞洲紀(jì)錄

2021 年 9 月 11—12日，中國地質(zhì)調(diào)查局勘探技術(shù)研究所組織召開了國家重點研發(fā)計劃“深地資源勘查開采”重點專項“5000 米智能地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備研發(fā)及應(yīng)用示范”項目下設(shè)課題績效評價會，6 個課題全部順利通過了專家組的績效評價。

項目啟動伊始就確定了“鉆探裝備輕量化，鉆進控制智能化，孔口作業(yè)自動化，孔內(nèi)鉆具系列化，鉆探工藝標(biāo)準(zhǔn)化，泥漿體系綠色化”的技術(shù)路徑和頂層架構(gòu)，重點研發(fā)了5000 m 智能交流變頻電驅(qū)地質(zhì)巖心鉆機、地質(zhì)鉆探技術(shù)智能鉆進控制系統(tǒng)、P-5000 高性能薄壁繩索取心鉆桿、小口徑高效系列鉆具、綠色環(huán)保沖洗液體系與廢漿處理技術(shù)等深孔鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備，構(gòu)建了以金剛石繩索取心工藝為主體的5000 m 以內(nèi)地質(zhì)特深孔鉆探技術(shù)體系。2021 年6 月，勘探技術(shù)所牽頭組織實施5000 米智能地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備集成應(yīng)用示范工程，在鉆深4007.01 m 的JZ04 地?zé)岬刭|(zhì)勘探井，按照小口徑繩索取心滿眼鉆進要求，下入4007.01 m 的? 146 mm 套管，實現(xiàn)了新的小口徑鉆孔結(jié)構(gòu)，采用P 規(guī)格繩索取心鉆具智能化控制鉆進，終孔深度達(dá)到4017.50 m，巖心采取率達(dá)到97.08%，實現(xiàn)了鉆探裝備配套集成、功能操控、鉆進能力的實鉆驗證，創(chuàng)造了P 規(guī)格繩索取心鉆進應(yīng)用深度、下入?146 mm 地質(zhì)套管深度兩項亞洲紀(jì)錄，形成了一支年齡搭配合理、專業(yè)配置高效的深部地質(zhì)鉆探專業(yè)科研團隊，再次體現(xiàn)了勘探技術(shù)所牽頭承擔(dān)國家重大項目的研發(fā)能力與組織、協(xié)調(diào)能力。

5 5000 米新型能源勘探智能鉆探裝備與技術(shù)項目成果達(dá)到國際先進水平

由安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313 地質(zhì)隊主持承擔(dān)并與河北永明地質(zhì)工程機械有限公司、安徽理工大學(xué)、北京六合偉業(yè)科技股份有限公司、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）等單位合作完成的安徽省科技重大專項“5000 米新型能源勘探智能鉆探裝備與技術(shù)”，于2021 年9 月15 日通過第三方評價，項目成果總體達(dá)到國際先進水平。

該項目研發(fā)了國內(nèi)地勘行業(yè)首臺5000 米多功能交流變頻電動鉆機，創(chuàng)新了自動平衡起降直升式井架、鉆機整體自移、高塔防寒防暑、鉆桿提升自動洗刷、集視頻與通訊功能的安全帽等技術(shù)，改善了人機工作環(huán)境，顯著提高了鉆探工作效率和安全性；研發(fā)了泥漿性能多參數(shù)一體化自動測量裝置，實現(xiàn)了泥漿粘度、密度、失水量、含砂量、pH 值5 項參數(shù)的自動化測量，研發(fā)了耐260 ℃高溫環(huán)保型水基泥漿體系，填補了該領(lǐng)域的技術(shù)空白，對地下深部新型能源勘探開發(fā)提供了技術(shù)支撐；研發(fā)了多參數(shù)孔底自動監(jiān)測裝置，完成了近鉆頭鉆壓、扭矩、轉(zhuǎn)速、內(nèi)/外環(huán)空壓力、井斜、溫度等參數(shù)的測量，解決了孔底真實鉆探工況獲取的重大技術(shù)難題；研發(fā)了一種取心和全面鉆進不提鉆切換裝置，實現(xiàn)了取心和全面鉆進工藝高效切換，極大提高了鉆探效率，填補了國內(nèi)空白。

該項目獲授權(quán)發(fā)明專利8 件、實用新型專利13 件、軟件著作權(quán)5 件。成果已在新疆、安徽、河南、河北等地進行了推廣應(yīng)用，累計完成鉆探工作量5 萬余米，完成鉆孔15 個，其中在新疆克拉瑪依油田完成4000 m 以深鉆孔10 個，最深鉆井4359 m，單井（井深4208 m）最短施工周期37.75 天，最高日進尺1082 m，水平段平均長度2200 m，取得了顯著的社會與技術(shù)經(jīng)濟效益，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

6 我國首套“一鍵式”人機交互7000 米自動化鉆機順利完成百天工業(yè)化試驗

2021 年 12 月 10 日，我國首套“一鍵式”人機交互 7000 米自動化鉆機在川慶鉆探威204H62 鉆井平臺投入工業(yè)性試驗達(dá)到100 天，設(shè)備運行良好，各項參數(shù)達(dá)標(biāo)。這個“巨型機械”是目前中國石油自主研發(fā)的最先進鉆機。通過“一鍵式”操作“控全程”，隨著屏幕數(shù)字跳動，鉆機鉆頭朝著數(shù)千米地下持續(xù)挺進。

自9 月1 日這臺鉆機投入工業(yè)性試驗以來，中國油氣鉆井正式步入“一鍵式”操作時代。12 月25日前后，隨著第二口試驗井的完鉆，這臺鉆機將結(jié)束工業(yè)化試驗，意味著這類鉆機將在更寬闊空間大顯身手，助推我國由鉆機制造大國向制造強國邁進。

“一鍵式”鉆機通過機器人自動感知、精準(zhǔn)定位、智能協(xié)同等技術(shù)，在井口區(qū)8 m2范圍內(nèi)整合11 種設(shè)備的360 余個動作，實現(xiàn)了并行自動化作業(yè)?！耙绘I式人機交互”就是控制人員只需按下一個按鍵，就能實現(xiàn)鉆機多個設(shè)備的協(xié)同聯(lián)動和數(shù)據(jù)的實時交互，幫助鉆井工人高效完成復(fù)雜的作業(yè)任務(wù)。

該鉆機在應(yīng)用中體現(xiàn)出“三高一優(yōu)三降低”的顯著特點：自動程度高，安全水平高，作業(yè)效率高；操控性能優(yōu)；井隊人員配備降低，鉆井工人重體力勞動降低，與進口鉆機相比采購成本降低。創(chuàng)造了威遠(yuǎn)區(qū)塊水平段長度、機械鉆速、一趟鉆進尺、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進周期4 項鉆井紀(jì)錄。

該鉆機的成功研制與應(yīng)用，使我國石油鉆機由“作業(yè)機械化、操控多人化”發(fā)展為“流程自動化、操控一鍵化”，打造了國家鉆井工程領(lǐng)域的“國之重器”。應(yīng)用該鉆機承鉆的首口井鉆井周期、儲層鉆遇率、靶體鉆遇率等多項工程參數(shù)創(chuàng)造了紀(jì)錄，有效提升了油氣勘探開發(fā)的施工效率、作業(yè)安全性。

7 5256 m，川慶鉆探再破亞洲陸上油氣井最長水平段紀(jì)錄

2021 年7 月22 日，在鄂爾多斯盆地致密氣區(qū)域，由川慶鉆探長慶鉆井總公司70232 鉆井隊施工的靖51-29H1 井順利完井，并以5256 m 刷新亞洲陸上最長水平段紀(jì)錄。

該井位于靖51-29 水平井平臺，平臺共部署井位14 口，每口井相距8 m，防碰饒障難度很大，鉆頭需要在兩井之間的縫隙中穿插而過，考驗的是精準(zhǔn)制導(dǎo)技術(shù)。

水平段越長，井下摩擦阻力越大。鉆具緊貼下井壁，下放阻力達(dá)到700 kN，相當(dāng)于常規(guī)井的6 倍，動力傳遞到鉆頭，功率漸次衰減。水平段井眼尺寸小，環(huán)空間隙小，泵壓達(dá)到40 MPa，對于設(shè)備、井下工具都是一大考驗。

該井使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，鉆頭就像“貪吃蛇”一樣，追著儲層精準(zhǔn)穿行，儲層鉆遇率達(dá)97.58%。自研水力振蕩器的應(yīng)用，有效減輕了井底摩擦，有效提升鉆井效率，鉆井周期減到3 個月之內(nèi)。升級的CQSP-RH 水基鉆井液體系，不僅有效支撐5000 多米裸眼地層，而且因為高潤滑性能，讓鉆具在井底暢通無阻。據(jù)悉，該體系已達(dá)到國際先進水平，與油基鉆井液相比，成本大幅下降，環(huán)保性能更高。不僅如此，該井使用雙漂浮接箍，讓套管懸浮在水平段，順利抵達(dá)目的層，為長水平段水平井完井作業(yè)開辟了一條新路。

8 《探礦工程（巖土鉆掘工程）》期刊更名為《鉆探工程》

創(chuàng)刊于1957 年的《探礦工程》期刊，雖歷經(jīng)沉浮，兩次?？?、復(fù)刊，幾次變更刊名（《探礦工程》→《探工零訊》→《探礦工程》→《勘探技術(shù)》→《探礦工程》→《探礦工程（巖土鉆掘工程）》），幾易主辦單位（地質(zhì)出版社，地質(zhì)部探礦司，地質(zhì)部勘探技術(shù)研究設(shè)計院，地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所，地質(zhì)礦產(chǎn)部勘探技術(shù)研究所，中國地質(zhì)勘查技術(shù)院，中國地質(zhì)調(diào)查局，地質(zhì)出版社和中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所），更深受體制改革、行業(yè)變化、學(xué)科調(diào)整等的沖擊和影響，然而正是幾代探礦工程工作者不離不棄的堅守，并為之付出了大量的心血與汗水，使她頑強地走過了63 年不平坦的道路。

隨著專業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展和學(xué)科融合，作為地質(zhì)工作重要手段之一的探礦工程技術(shù)，已不再作為一個獨立學(xué)科存在，學(xué)科中的幾個專業(yè)已變更名稱融合到了不同的學(xué)科中。新時代黨和國家對地質(zhì)工作提出了新要求，中國地質(zhì)調(diào)查工作將探索構(gòu)建天—空—地（陸、海）立體協(xié)同的探測技術(shù)體系，原探礦工程技術(shù)中的主要技術(shù)——鉆探工程技術(shù)的發(fā)展，是新時代地質(zhì)調(diào)查轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的重大需求，是推動地質(zhì)科技創(chuàng)新的重大支撐，從2021 年開始，《探礦工程（巖土鉆掘工程）》期刊更名為《鉆探工程》，恰逢其時，也正如當(dāng)年的《探礦工程》期刊一樣，應(yīng)運而生。

《鉆探工程》期刊將圍繞其辦刊宗旨，全力支撐服務(wù)新時代地質(zhì)工作“三大轉(zhuǎn)變”，推動鉆探技術(shù)發(fā)展，滿足全國鉆探工程技術(shù)人員的迫切需求，提高期刊自身的生存發(fā)展動力。一是廣泛交流鉆探工程技術(shù)與裝備的研究成果和實踐經(jīng)驗。二是搭建自然資源探測和地質(zhì)調(diào)查學(xué)術(shù)交流平臺。三是服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)和國家重大工程建設(shè)。近20 年來，我國鉆探技術(shù)的發(fā)展日新月異，逐步走向成熟和高端，在許多方面達(dá)到了世界先進水平，有些鉆探技術(shù)、裝備已處于世界領(lǐng)先地位?？梢灶A(yù)見，隨著學(xué)科交叉以及產(chǎn)學(xué)研用深度融合，鉆探技術(shù)會有更重要的突破和發(fā)展，這將是《鉆探工程》重新啟程的強力保障。

新時代，新期刊，新起點，新征程，《鉆探工程》將傳承63年的辦刊史，不忘初心，努力踐行新的歷史使命。

9 山東笏山金礦爆炸事故救援，快速打通救援“生命通道”，贏得時間與生命賽跑的勝利

2021 年1 月10 日14 時，山東棲霞笏山金礦發(fā)生爆炸事故，22 人被困井下，自11 日晚，來自全國各地的救援力量星夜馳援，奔赴棲霞。1 月 24 日 15 時 18 分許，“五中段”最后 2名被困礦工升井，至此有11 人成功升井。1 月12 日至25 日，14 天爭分奪秒，14 天永不放棄，這是一場時間與生命的賽跑。

在此次“地心營救”中，山東省地礦局第六地質(zhì)大隊、國家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊接力救援，于1 月17 日13 時率先打通首條生命維護通道3 號鉆孔，為成功救援發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

國家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊，在寒風(fēng)刺骨的笏山金礦事故現(xiàn)場，努力克服各種困難，團結(jié)協(xié)作，不分晝夜，科學(xué)施救。這支有著鋼鐵一般的信念、擔(dān)當(dāng)和紀(jì)律的隊伍，從講政治、為人民的高度出發(fā)，臨危不亂、服從大局，勇敢地肩負(fù)起了中央企業(yè)的社會責(zé)任，體現(xiàn)了“主力軍”的實力，“國家隊”的擔(dān)當(dāng)，為地質(zhì)工作者“特別能吃苦，特別能忍耐，特別能戰(zhàn)斗，特別能奉獻(xiàn)”的行業(yè)精神賦予了新的內(nèi)涵。

山東省地礦局第六地質(zhì)大隊，于1 月 13 日凌晨緊急施工 3 號鉆孔，克服圍巖硬度高、裂隙發(fā)育、涌水量大等不利因素，快速鉆進至521 m，為救援工作爭取了時間，后由擁有定向鉆進設(shè)備的國家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊接續(xù)鉆進。山東省地礦局受到省委省政府表彰并被授予“笏山救援爭分奪秒，攻堅克難彰顯擔(dān)當(dāng)”錦旗。

10 深覆蓋層大口徑繩索取心鉆進創(chuàng)國內(nèi)最深紀(jì)錄

山西省清徐測區(qū)1∶5 萬覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目是山西省自然資源廳2018 年度地勘基金項目，由山西省地質(zhì)調(diào)查院和山西省第三地質(zhì)工程勘察院合作完成。項目工作目的是揭露第四系、新近系地層，獲取地層樣品，查明覆蓋層及以下隱伏基巖的地層、巖石、構(gòu)造及其它地質(zhì)體等基本特征，為相關(guān)專項調(diào)查及研究等提供基礎(chǔ)實物資料。項目共設(shè)計勘探鉆孔3 個，ZK01 孔設(shè)計孔深800 m、ZK02 孔設(shè)計孔深2000 m、ZK03 孔設(shè)計孔深3000 m，終孔深度以揭露三疊系基巖30 m 完鉆。技術(shù)質(zhì)量要求：巖心直徑≮60 mm，采取率≮85%；需要采用PVC 管采取原狀保真巖樣。

該項目自工作任務(wù)書下達(dá)之后，項目團隊充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備優(yōu)勢，精心組織，創(chuàng)新工藝，采用轉(zhuǎn)盤水源鉆機和CHD127 繩索取心鉆桿進行繩索取心鉆進。施工過程中，不斷優(yōu)化改進繩索取心鉆具和鉆頭結(jié)構(gòu)，對傳統(tǒng)水源鉆機進行自動化升級，實現(xiàn)了恒壓送鉆給進，強化泥漿使用維護管理等施工措施，創(chuàng)新性探索出“水源鉆機+繩索取心+取心鉆具內(nèi)襯PVC 管+全孔裸眼”施工工藝，高質(zhì)量完成了該項目鉆探施工任務(wù)。其中，ZK03 鉆孔于2021 年7 月2 日完鉆，終孔深度2729 m、終孔直徑133 mm、巖心直徑68 mm、巖心采取率93.8%，創(chuàng)造了國內(nèi)覆蓋層鉆探P 口徑繩索取心鉆進最深紀(jì)錄。

12 月15 日，該項目通過了山西省自然資源廳專家組評審，專家組經(jīng)過合議評定認(rèn)為，該項目是山西省第一個覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目，首次在新生代盆地中完成深鉆全孔取心、采樣工作，重新厘定了晉中盆地新近系—第四系巖石地層單元，建立了晉中盆地新近系—第四系典型地層標(biāo)準(zhǔn)孔、精確年代地層和層序地層框架，項目開創(chuàng)了覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查先河，取得了極為豐富的成果和經(jīng)驗，為山西省六大盆地部署1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查提供了一條切實可行的技術(shù)路線，項目成果質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。