《地質鑽探複雜地層沖洗液關鍵技術研究與套用》是由北京探礦工程研究所、山東省魯北地質工程勘察院、中國煤炭地質總局華盛水文地質勘察工程公司擔任主要完成單位，陶士先、紀衛軍、單文軍、付帆、李曉東、熊正強、趙長亮、王永全、胡繼良、譚現鋒擔任主要完成人的一項科技項目。
基本介紹
- 中文名：地質鑽探複雜地層沖洗液關鍵技術研究與套用
- 主要完成單位：北京探礦工程研究所、山東省魯北地質工程勘察院、中國煤炭地質總局華盛水文地質勘察工程公司
- 主要完成人：陶士先、紀衛軍、單文軍、付帆、李曉東、熊正強、趙長亮、王永全、胡繼良、譚現鋒
- 等級：二等
- 獲獎序號：20170056
- 獲獎證書編號：KJ2017-2-43
- 獎種：國土資源科學技術獎
項目摘要
鑽探是地質找礦、基礎地質研究及資源開發等的重要手段之一。沖洗液被譽為鑽探的“血液”，其技術水平的高低是鑽探技術水平高低的重要標誌。由於地層複雜及地質鑽探小井眼、繩索取心等條件限制，施工過程中，鑽孔報廢或達不到設計深度、取心質量差、鑽進效率低等問題屢見不鮮，且多數與沖洗液使用有關。項目目標正是針對上述難題研發適應地質鑽探特點的複雜地層沖洗液護壁、護心及堵漏關鍵技術，解決複雜地層鑽進面臨的孔壁失穩、沖洗液漏失及低取心率三大技術難題，更好地為國家資源勘查及科學鑽探提供技術支撐。
北京探礦工程研究所、山東省魯北地質工程勘察院及中煤華盛工程公司經過多年的探索與研究，攻克了諸多衝洗液關鍵技術，形成了一套適應地質鑽探特點的複雜地層護壁、護心及堵漏系列工藝技術。項目獲國家發明專利6項、實用新型專利2項，國家重點新產品1項，出版專著2部，發表論文63篇，獲中國地質調查局等行業科技成果一等獎2項，三等獎1項。項目主要創新成果有：
（1）研製了多功能劑（MBM）、防塌減阻劑（GFT）、成膜劑及抗鹽增粘劑（GTQ）等9種新型泥漿材料，增加了鑽探沖洗液材料的種類，為新型護壁、護心沖洗液體系研究打下了堅實的基礎。
（2）研發了用於不同複雜地層鑽進的系列沖洗液護壁、護心技術，解決了複雜地層鑽進孔壁失穩、取心質量差等技術難題，為地質鑽探提供了新的有效解決複雜地層鑽進問題的新方法，促進了繩索取心鑽進技術在複雜地層中的套用。研發了成膜護壁沖洗液技術，解決了行業公認的難穩定地層—炭質千枚岩等分散剝落地層、鬆散地層孔壁失穩、取心率低的難題，實現了水基沖洗液性能的突破；研發了強抑溶沖洗液技術，成功替代了油基沖洗液，解決了鉀鹽鑽探過程中光鹵石、溢晶石等強溶蝕性地層取心難、成本高及環境污染等難題；研發了高溫沖洗液技術，解決了乾熱岩等高溫鑽探護壁及井眼清潔等難題。
（3）研發了溶脹型隨鑽堵漏劑、高失水堵漏劑、成膜堵漏劑、有機凝膠及快速固結堵漏配方，研發了孔口密封裝置及用於不同漏失條件的隨鑽堵漏、高失水堵漏、交聯成膜堵漏、化學觸變堵漏及凝膠隔水堵漏工藝，形成了適應地質鑽探小井眼特點的系列快速堵漏技術。其中化學觸變、快速凝膠堵漏技術實現了小井眼堵漏技術的突破。
（4）將流變學理論、孔壁穩定理論與繩索取心鑽進及現場施工工藝緊密結合，並從沖洗液、鑽孔結構設計及施工工藝等方面提出了複雜地層繩索取心鑽探穩定孔壁的措施與方法，編寫專著《地質鑽探沖洗液技術》和《地質鑽探複雜地層沖洗液對策及套用案例》。
本成果已在166家單位、4000餘個鑽孔中得到廣泛套用，工作量達400餘萬米，其中在73個礦區、276個鑽孔中的示範套用達23萬米，涵蓋金屬礦、煤炭、煤層氣、頁岩氣、鉀鹽、乾熱岩及科學鑽探等，為完成單位和套用單位帶來顯著的經濟效益，引領了地質鑽探沖洗液技術的發展，推動了鑽探技術的進步。
