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万米科学钻探关键机具优化措施研究

钻探工程 2023年第4期50卷 16-24页

作者：尹浩梁健李宽吴纪修中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 自然资源部定向钻井工程技术创新中心河北廊坊065000

科学钻探是获取地下实物资料、认知地下结构与验证重要地质理论的有效技术手段,井下关键机具是保证钻探工程顺利实施的重要基础保障,而万米科学钻探实施过程中的井下高温、高压、长周期、大规程参数的工况与工艺要求对机具的持续稳定性... 详细信息

科学钻探是获取地下实物资料、认知地下结构与验证重要地质理论的有效技术手段,井下关键机具是保证钻探工程顺利实施的重要基础保障,而万米科学钻探实施过程中的井下高温、高压、长周期、大规程参数的工况与工艺要求对机具的持续稳定性提出了严峻的挑战。本文针对万米钻探工况需求,分析了钻杆柱、井下动力钻具、提速增效钻具等关键机具的结构特点和失效原因,提出了优化钻杆接头结构、设计全金属齿轮马达钻具、改进水力振荡器及射吸式扭力冲击器阀控机构、优选材质及配套表面强化技术等相应优化措施,为后续深地探测工程的实施提供技术储备。

关键词：科学钻探万米工况关键机具钻杆接头全金属齿轮马达钻具全金属水力振荡器射吸式扭力冲击器优化措施深地探测

商丹洋早寒武世俯冲作用——来自甘肃关子镇蛇绿混杂岩古坡高镁安山岩的证据

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地质通报 2022年第5期41卷 740-753页

作者：毕志伟吴纪修张亚光王晓赛王强刘腾飞王文河北省区域地质调查院河北廊坊065000 中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 中国地质大学(北京) 北京100083

古坡一带新发现中寒武世高镁安山岩,位于秦岭造山带西段商丹缝合带关子镇蛇绿混杂岩中,其岩石组合为玄武安山岩、安山岩、辉石石英闪长岩等。这些岩石具有较高的SiO 2(54.27%~58.47%)、MgO(6.89%~8.99%)含量和Mg#值(61.29~67.05),较低的... 详细信息

古坡一带新发现中寒武世高镁安山岩,位于秦岭造山带西段商丹缝合带关子镇蛇绿混杂岩中,其岩石组合为玄武安山岩、安山岩、辉石石英闪长岩等。这些岩石具有较高的SiO 2(54.27%~58.47%)、MgO(6.89%~8.99%)含量和Mg#值(61.29~67.05),较低的TiO_(2)(0.27%~0.99%)含量和TFeO/MgO值(0.88~1.13)。稀土元素总量较低(16.59×10-6~74.5×10-6),稀土元素配分曲线总体为平坦型或微右倾型,(La/Yb)N值为1.03~4.93,无明显Eu异常。岩石富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf等,具有较低的Ti/V值。上述岩石地球化学特征与日本西南Setouchi岛弧火山岩带的sanukite(赞岐岩)类似,其岩浆可能为俯冲深积物熔融产生熔体与上覆地幔楔橄榄岩平衡反应成因。与古坡变质玄武安山岩密切共生的辉石石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为514±4.5 Ma,为中寒武世。关子镇蛇绿混杂岩中古坡玄武安山岩/辉石石英闪长岩-安山岩岩石系列为形成于俯冲环境的高镁安山岩组合。研究结果为商丹洋在中寒武世俯冲作用提供了证据。

关键词：高镁安山岩俯冲作用中寒武世古商丹洋甘肃省地质调查工程

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海域天然气水合物钻完井关键技术研究进展

科技导报 2023年第20期41卷 71-78页

作者：王志刚巩建雨吴纪修尹浩施山山闫家李小洋中国地质科学院勘探技术研究所廊坊065000 河北省煤田地质局水文地质队邯郸056001

天然气水合物是由水和甲烷在高压、低温条件下形成的一种固态结晶化物质,被世界各国认为是最有潜力替代化石能源的清洁能源。概述了美国、日本、印度、韩国和中国海域天然气水合物试采现状,指出海域天然气水合物钻完井存在钻井液密度窗... 详细信息

天然气水合物是由水和甲烷在高压、低温条件下形成的一种固态结晶化物质,被世界各国认为是最有潜力替代化石能源的清洁能源。概述了美国、日本、印度、韩国和中国海域天然气水合物试采现状,指出海域天然气水合物钻完井存在钻井液密度窗口窄、井底压力控制难、定向井造斜难、井壁和井口稳定性差、储层改造难、防砂困难等技术难题,梳理了固态流化钻井技术、水平井钻井技术、双梯度钻井技术、控压套管钻井技术、水力喷射微小井眼钻井技术、钻井液技术、完井防砂技术的研究发展现状,提出了必须要加强海域天然气水合物出砂机理、出砂预测、成井、建井、钻完井设备与仪器研发等科研攻关力度,为规模化开采海域天然气水合物提供技术保障。

关键词：海域天然气水合物钻井关键技术完井关键技术

羌塘盆地冻土带异常孔隙水压力极复杂地层钻探护壁堵漏

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羌塘盆地冻土带异常孔隙水压力极复杂地层钻探护壁堵漏

第十九届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：吴纪修薛倩冰刘秀美李鑫淼中国地质科学院勘探技术研究所

羌塘盆地是青藏高原年平均地温最低、冻土层相对较厚的地区,所处的水文地质及工程地质环境极其复杂,多年冻土层经反复冻胀融沉地层可钻性很差,地层解理、裂隙、小断层、地下水发育,钻孔过程中极易发生孔内涌水、漏失、坍塌、掉块等。由... 详细信息

羌塘盆地是青藏高原年平均地温最低、冻土层相对较厚的地区,所处的水文地质及工程地质环境极其复杂,多年冻土层经反复冻胀融沉地层可钻性很差,地层解理、裂隙、小断层、地下水发育,钻孔过程中极易发生孔内涌水、漏失、坍塌、掉块等。由于羌塘盆地勘探程度低深孔钻探的实钻资料较少,在冻土区异常孔隙水压力极复杂地层护壁堵漏工艺技术方面的相关报道也很少。因此,结合近年来在羌塘盆地实施天然气水合物钻探试验井的工程实践,对冻土带异常孔隙水压力极复杂地层护壁堵漏工艺技术方面进行总结和探索,以期为羌塘盆地油气资源战略开发深孔钻探的顺利实施提供理论基础和经验总结。

关键词：羌塘盆地冻土带异常孔隙水压力护壁堵漏

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随钻测斜技术现状与发展趋势

随钻测斜技术现状与发展趋势

第二十一届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：尹浩梁健吴纪修李宽孙建华李鑫淼中国地质科学院勘探技术研究所

在桩基领域,随着基础设施建筑对桩基础承载能力和桩孔垂直度的质量控制要求越来越高,现有常规桩基成孔监测技术已不能满足要求;在钻探领域,随着深井、超深井、科学钻探井及水平井的成井要求越来越高,由于地层因素、工艺技术等导致的实... 详细信息

在桩基领域,随着基础设施建筑对桩基础承载能力和桩孔垂直度的质量控制要求越来越高,现有常规桩基成孔监测技术已不能满足要求;在钻探领域,随着深井、超深井、科学钻探井及水平井的成井要求越来越高,由于地层因素、工艺技术等导致的实际钻孔轨迹偏离设计轨迹的井斜问题愈发突出,井斜的监控变得越来越严格,现有仪器已不能很好地满足钻孔轨迹测量的高精度要求。针对上述问题,本文梳理了随钻测斜技术发展现状,并结合地质岩心钻探、旋挖桩孔施工工艺特点,提出实现绳索取心钻探钻孔轨迹和大直径长钻孔灌注桩孔垂直度高精度实时监测的方案,这一思路的推广将对指导施工操作、保证钻孔/桩孔的整体质量产生积极影响。

关键词：灌注桩岩心钻探井斜随钻测斜孔身轨迹准随钻测量

西秦岭温泉钼矿区含钼花岗斑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及岩浆物质来源讨论

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中国地质 2021年第5期48卷 1596-1608页

作者：吴纪修王文黄增保王晓赛薛倩冰苏新中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 中国地质大学(北京) 北京100083 甘肃省地质调查院甘肃兰州730000

温泉钼矿床位于西秦岭造山带北缘,是西秦岭地区唯一斑岩型钼矿床。矿体产于花岗斑岩体及其与围岩接触带内。对温泉钼矿含矿花岗斑岩开展锆石U-Pb年代学与原位Hf同位素研究,有助于精确约束含钼花岗斑岩时代,揭示岩浆演化信息,深化温泉钼... 详细信息

温泉钼矿床位于西秦岭造山带北缘,是西秦岭地区唯一斑岩型钼矿床。矿体产于花岗斑岩体及其与围岩接触带内。对温泉钼矿含矿花岗斑岩开展锆石U-Pb年代学与原位Hf同位素研究,有助于精确约束含钼花岗斑岩时代,揭示岩浆演化信息,深化温泉钼矿床成因的认识。本文利用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对温泉钼矿区含钼岩体进行精确同位素定年。结果表明:花岗斑岩的锆石环带结构明显,Th/U比值较大(0.41~0.88),为典型的岩浆锆石,含钼花岗斑岩侵位年龄为212.43~213.4 Ma,其侵入的似斑状二长花岗岩年龄(围岩)则为219.9 Ma,均属晚三叠世岩浆活动的产物。温泉矿区花岗斑岩锆石Hf同位素组成较为一致,ε_(Hf)(t)值均为负值,介于-1.89~-0.63,平均-1.59,在ε_(Hf)(t)-t图解中,样点集中分布于球粒陨石以及亏损地幔线之下,暗示其岩浆源区较单一,应为经改造过的地壳物质部分熔融的产物。二阶段模式年龄(T_(DM2))主要集中在1291~1408 Ma,表明中元古代地壳物质可能为岩体主要来源。

关键词：锆石U-Pb年龄 LA-ICP MS Hf同位素温泉钼矿西秦岭地质调查工程

提高新一轮找矿突破战略行动成效的认知及建议

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提高新一轮找矿突破战略行动成效的认知及建议

第二届全国矿产勘查大会

作者：马晓鹏李宽王金平商振华魏益强吴纪修李小洋张永勤山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队中国地质科学院勘探技术研究所

实施新一轮找矿突破战略行动是深入贯彻党的二十大精神的生动实践,是落实习近平总书记关于保障国家能源资源安全重要指示批示精神的实际行动。需要深刻领会找矿突破战略行动中"突破"及"战略"两个关键词的内涵,充分发挥地球系统科学理论...

实施新一轮找矿突破战略行动是深入贯彻党的二十大精神的生动实践,是落实习近平总书记关于保障国家能源资源安全重要指示批示精神的实际行动。需要深刻领会找矿突破战略行动中"突破"及"战略"两个关键词的内涵,充分发挥地球系统科学理论及地表预测、探测技术的指导作用,在较短时间内取得找矿成效是突破的内涵,同时又能为未来找矿计划提供理论及技术支撑是"战略"内涵的体现。

关键词：

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白象山铁矿床突水因素分析及突涌水量预测

现代矿业 2013年第12期29卷 139-142,180页

作者：吴纪修张永勤贺可强中国地质科学院勘探技术研究所青岛理工大学

选取典型富水矿山白象山铁矿为研究对象,通过定性及定量两种手段找出该矿矿床突涌水的关键因素,抽取-390 m水平面,运用地下水动力学理论预测矿床突涌水量,为富水矿山突水因素分析评价及突涌水防治提供了科学依据。

关键词：富水矿山突水因素分析突涌水量预测

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国外绳索取心钻具弹卡机构设计与分析

国外绳索取心钻具弹卡机构设计与分析

第十九届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：李鑫淼李宽吴纪修张永勤孙建华中国地质科学院勘探技术研究所

主要介绍了目前国外钻探公司生产的绳索取心钻具弹卡机构的设计,对比分析了弹卡的受力情况及回收可靠性,针对易出现堵心现象的复杂地层,给出了相应的适用性评价,为使用人员在钻具选型方面提供一定的参考,同时在深孔绳索取心钻具改进方... 详细信息

主要介绍了目前国外钻探公司生产的绳索取心钻具弹卡机构的设计,对比分析了弹卡的受力情况及回收可靠性,针对易出现堵心现象的复杂地层,给出了相应的适用性评价,为使用人员在钻具选型方面提供一定的参考,同时在深孔绳索取心钻具改进方面为设计者提供一定思路,以进一步提高绳索取心钻具在深孔中的取心效率。

关键词：国外绳索取心钻具弹卡机构设计分析