新型鑽進
㈠ m科學鑽孔施工設想技術方案
張偉
（中國地質勘查技術院，北京100083）
摘要介紹了制定中國結晶岩取心科學深孔鑽進施工技術方案的總原則和先決條件。以此為基礎，提出了建議的鑽孔結構套管程序。最後提出了能滿足這些原則、條件以及鑽孔結構和套管程序要求的5000m取心科學鑽孔施工設想技術方案。
關鍵詞取心深孔科學鑽探技術方案
1制定方案的總原則
在結晶岩中施工5000m深的取心科學鑽孔，是對鑽探技術的有力挑戰，需要採用特殊的鑽探技術。鑽探技術設計的總原則是：在滿足地學研究要求和技術可行的前提下，力求最佳的施工經濟性。具體地說，應體現以下三個原則：（1）盡量採用現有的鑽探技術，進行必要的改進和開發；（2）主要採用國產的設備、器具，少量國內一時無法解決的關鍵設備、器具考慮從國外引進；（3）結合地質鑽探和石油鑽探技術的優點，使深孔硬岩中連續取心鑽進和鑽機負荷能力同時得到解決。
2制定方案的先決條件
2.1鑽孔深度
中國大陸科學鑽探的首鑽地點初步選定在大別—蘇魯地區，目的是研究該地區具有世界最大規模的超高壓變質帶。根據地質研究的要求，鑽孔深度在5000m以內，此方案均按5000m考慮。
2.2鑽孔直徑
鑽孔直徑是科學鑽探技術設計中一個至關重要的參數，關繫到採用的鑽探技術方案、測井技術方案、地學信息獲取量和鑽探計劃的費用，因此須慎重研究、綜合考慮和權衡後予以確定。若僅考慮降低施工成本，則鑽孔直徑應盡量小。但施工科學鑽孔的目的是獲取地學信息，測井是從鑽孔中獲取信息的重要手段之一，因此鑽孔直徑應能保證測井的實施。
測井技術現狀表明，地質勘探用小直徑測井儀一般只能在2000m以內的鑽孔中使用。我國施工5000m科學鑽孔須藉助於石油工業的測井儀。對國內外測井技術調查的結果皆表明，若考慮多種測井方法在同一鑽孔中使用，鑽孔的終孔直徑應不小於6in（152mm）。故本文方案中終孔直徑按6in考慮。
2.3取心鑽進比率
按100%考慮。即全孔不間斷地取心鑽進，以滿足地學研究的要求。
2.4岩層條件
主要為結晶岩，如片麻岩、硬玉石英岩、榴輝岩和少量大理岩。
2.5取心鑽進方法
國內外的經驗表明，鑽孔直徑較小時，在深孔硬岩中進行連續取心鑽進，唯有採用金剛石繩索取心方法，才能獲得最佳的技術經濟效果。故此方案考慮採用該方法施工，並主要使用孕鑲金剛石鑽頭。
3建議的鑽孔結構和套管程序
以
圖15000m科學鑽孔的鑽孔結構和套管程序
實際上，這里提出的鑽孔結構和套管程序設計是參考了原蘇聯實施科學鑽探時採用的「超前孔裸眼鑽進」的思路。即在地層條件為未知、鑽孔結構和套管程序設計缺乏依據的情況下，不預先確定套管下入的深度，但在口徑設計上留有下套管的餘地。先以較小直徑盡量裸眼往下鑽，遇到復雜層後，再擴孔下套管。這樣可能以最小的鑽孔碎岩體積和最少的套管完成施工。該施工程序經原蘇聯大量實踐證明經濟有效。德國施工KTB先導孔也部分採納了這一思路。
以上建議的方案還有一個特點，即只用一種規格的繩索取心鑽進系統。相比之下，若採用兩種規格的繩索取心鑽進，不但在研究開發和購置鑽桿方面耗資大，而且小規格繩索取心鑽桿用於5000m深孔的技術難度較大。
4鑽探施工設想技術方案
4.1鑽機方案
在6in鑽孔中取心鑽進，將採用
4.2鑽桿柱方案
鑽桿柱是鑽進施工的關鍵部件，5000m深孔繩索取心更是對鑽桿柱有特殊的要求。擬採用
4.3取心鑽進系統方案
建議採用以繩索取心為基礎並結合其它一些先進的孔內鑽具的組合式取心鑽進系統，綜合各種系統的優點，以獲得更好的鑽進技術經濟效果。目前我國已成功使用和初步研製成功的組合式取心鑽進系統有：①不提鑽換鑽頭系統；②繩索取心液動錘系統（圖2）；③螺桿馬達不提鑽換鑽頭系統（圖3）。這些系統都有很好的應用前景。進一步的研究和改進應提高其對深孔條件的適應性，增強其可靠性和有效性。
4.4鑽頭方案
擬主要採用孕鑲金剛石鑽頭來進行取心鑽進。國內已有成熟的鑽頭技術。在深孔硬岩條件下使用，改進研究工作的重點是：在保證鑽頭壽命足夠長的前提下，提高鑽頭機械鑽速；由於在硬岩中使用，須加強鑽頭的保徑。還要考慮一些新型金剛石材料（如大顆粒、高強度、熱穩性單晶和「勘探奈特」等）的採用。
4.5鑽井泥漿方案
5000m結晶岩取心鑽孔施工對鑽井液要求較高，難度在於鑽井液須同時滿足多項要求，如要求鑽井液中固相含量盡量少，甚至無固相；要求組分盡量簡單，以避免對地球化學測試分析結果產生負影響；鑽井液系統具有優良的流變性能、剪切稀釋和潤滑減阻性能；要求耐溫150℃。我國的鑽井液技術已有相當的水平，基本能滿足此種施工對鑽井液的苛刻要求。進一步研究應解決的主要問題是：①鑽井液組分對地球化學測試影響盡量小；②鑽井液系統的流阻和摩阻盡量低。
圖2繩索取心液動錘系統
圖3三合一（繩索取心、螺桿鑽、不提鑽換鑽頭）鑽具結構
4.6定向鑽進技術方案
由於採用繩索取心鑽進工藝，一些有效的垂孔鑽進措施的實施受到限制，只得採用常規的定向鑽進技術，即以穩定器組成的保直或降斜孔內鑽具組合為垂孔鑽進的基本措施。當出現無法控制的鑽孔偏斜後，採用螺桿馬達和彎接頭（或彎外管）組成的糾斜或造斜系統予以糾正。
5技術可行性評價
我國在結晶岩中施工5000m取心科學鑽孔在技術上是可行的。除了加裝在石油鑽機上的頂部驅動系統和繩索取心鑽桿需要從國外進口外，所有其它設備和器具都可立足於國內解決。鑒於科學深鑽施工的特殊性和技術難度，應進行適當的技術研究與開發，改善現有設備和器具的性能。此外，還要對小環隙條件下深孔取心鑽進過程和工藝進行研究，掌握其規律，為開發和改進工作以及未來施工的順利進行奠定好的基礎。所有這些以我國現有的鑽探技術力量完全可以解決。
參考文獻
[1]劉廣志.中國大陸科學鑽探先導孔的戰略與設想.西部探礦工程，1994,2.
[2]E.A.科茲洛夫斯基.科拉超深鑽井（下）.北京：地質出版社，1989.
[3]H.Rischmueller et al.Advanced drilling technology for the continental deep drilling program of the Federal Republic of Germany.KTB Reprot 93-2,1993.
㈡ 中國大陸科學鑽探（CSDC）的最新進展
劉廣志
（地質礦產部科技委高咨中心，北京100812）
中國大陸科學鑽探（CSDC）籌備工作，自進入90年代以來，獲得了迅速的進展：
·召開了「中國深部地質研究中存在的關鍵地質問題」研討會（1991.3）。
·「中國大陸科學鑽探先行項目」開始執行（1991.7）。1994年11月提交有關報告，通過評審，認為中國開展大陸科學鑽探條件業已成熟，爭取列入「九五」國家重大科學工程項目。
·國務院發布的「國家中長期科技發展綱要」中指出：2000年前要為實施地質科學（超深）鑽探工程進行技術准備，2020年前要實施（1992.3）。
·先後召開了第一次（1992.4）、第二次（1993.5）「中國大陸科學鑽探研討會」，討論中國科學鑽探選址，從12個選區歸結為4個，最後選擇大別—膠南作為首批靶區。
·「中國地質超深鑽探（現稱科學鑽探）國家專業實驗室」在中國地質大學（北京）建成，進入設備安裝調試（1993.5）開展科研工作。
·中國派代表團參加在德國波茨坦召開的「國際大陸科學鑽探會議」（1993.8），並參加ICDP籌備會（1993.9）。此後地質礦產部推薦肖序常院士為中方成員（1994.1）。地質礦產部派肖序常、閔志到美國斯坦福大學參加ICDP會議（1995.12）。
·「中國第一口大陸科學鑽孔實施與科學研究」正式申報為「九五」國家重大科學工程項目。國家科委組織高級專家評議、投票，排名第三（1995.2）。財政部同意支付ICDP會費（1995.7）。以「大陸動力學和大陸科學鑽探」為題舉行了第36次香山科學會議。中國地質界對中國開展大陸科學鑽探取得共識（1995.5）。
·再次舉辦「中國大陸第一口科學鑽孔第三次研討會」（1996.1）。對大別—膠南作出進一步靶區選定；並組織專家進行現場考察。
·（1996.2.26～3.1）在日本東京築波市科學城參加「第八屆通過鑽探觀察深部地殼學術會議」，即「第八屆國際大陸科學鑽探學術會議」。地質礦產部派6人代表團參加了大會。會議期間：①參加了學術1、6兩組的大會論文宣講；②參加了ICDP中美德三國諒解備忘錄的簽字儀式，並參加了該計劃對組織管理、未來國際合作的大型討論會；③劉廣志參加了國際岩石圈（ILP）CC-4組主席M.D.佐巴克教授主持的匯報會，互通了各國CC-4組的活動簡況，提出了今後活動方向。
·配合中國第一口大陸科學鑽探的選址工作，提出了「中國第一口大陸科學鑽探取心鑽孔鑽探工程技術前期研究與開發規劃」（1996.3）。
1中國大陸科學鑽探先導孔施工技術方案
1.1施工條件
（1）鑽孔深度不超過5000m。事先由地質部門提出預想鑽孔柱狀圖及有關地球物理資料。
（2）鑽孔貫穿的主要岩層為結晶岩，如片麻岩、榴輝岩、硬玉石英岩、大理岩等等。
（3）貫穿的岩層主要物理力學性質，單軸抗破碎強度可能高達100～150MPa，個別高達150～200MPa，在地質鑽探岩石可鑽性分類中屬7～12級硬至堅硬岩層，個別屬極硬岩層。岩層研磨性可能成兩極分化狀態，多數屬強、高研磨性；少數屬堅硬、緻密弱研磨性打滑層。有的含包裹體。
（4）岩心是提取大量地質信息的「信息源」，是研究下地殼、上地幔的實物資料，鑽孔直徑要有足夠大的尺寸，以獲取盡可能大直徑的岩心。
鑽孔又是井中地球物理、地球化學測井的通道，其直徑和孔壁穩定性要滿足先進的高科技測井儀下井的要求。
1.2科學鑽探先導孔的主要任務和作用
（1）全孔除覆蓋層以外，要不間斷採取岩心、岩樣，液態樣（礦化水，結晶水，油等），氣態樣（H2,O2,CO2,He,CH4,Cl,H2S,SO2等可能出現的氣體），進行多種測試分析。
（2）分孔段進行系統的地球物理，地球化學測井。
（3）減少深孔將來在這一井段的取心，測井工作量。
（4）測量出地溫剖面，在先導孔周圍打一到幾個深100～300多米的測溫孔，測量地熱熱傳導率，熱流密度，以建立地溫數學模型，推斷先導孔地溫剖面，終孔溫度，地溫變化，對在鑽孔深部選擇取心工具，測井儀器，各種取樣器的結構性能，增強薄弱環節是至關重要的。
（5）在先導孔中試驗各種新研製的鑽頭、鑽具、儀器等。
（6）測試地層壓力梯度，壓裂強度，為孔壁穩定性，造斜傾向等提供參考位置與參數。
（7）檢驗過去用於沉積岩鑽孔中的各種儀器和方法在結晶岩鑽孔中是否有效。
（8）鍛煉鑽探隊伍，培養深孔、超深孔鑽探人才。
1.3先導孔鑽孔結構設計
在1993年9月在德國舉行的「國際大陸科學鑽探會議」上，到會代表們幾乎一致的認為，根據多年來國際上施工科學鑽孔經驗，為節省大量投資，更科學的打科學鑽孔，必須大力提倡採用已經在南非和加拿大施工了數百口深度在4000～5000m以深的勘探鑽孔經驗。英國KENTING鑽探公司的John Beswick先生介紹，南非擁有鑽進能力4000m以上的深鑽機150台，鑽進能力大於5000m的鑽機有20多台，根據南非施鑽的經驗，用這類深尺地質岩心鑽，打2000～6000m的科學鑽孔，可以獲得多快好省的科學與經濟效益。
有的專家提出採用加拿大Heath＆Sherwood鑽探公司的HS-150鑽機（鑽深4570m，最大鑽探曾達5424m）和他們設計的專門用於深孔繩索取心用的HNQ,NBQ內外大環隙繩索取心系統，具以下特殊優點：①降低沖洗液壓力降，②內管投入外管後，可快速到達孔底外管的定位處（表1、2）。
表1第一方案先導孔鑽孔結構
註：RTB—帶擴孔的不提鑽換鑽頭鑽具。
如果用第一方案，要設計研製或購置兩套HNQ,NBQ鑽具。
表2第二方案先導孔鑽孔結構
1.4施工技術路線
（1）參照外國施工經驗與我國國情應考慮：我國是一個發展中國家，財政經濟並不寬裕，一切設備、器具、工藝方法應該著意考慮以「自立更生」為主，盡量利用四十幾年來，鑽探工程積累的成功經驗，能予以改進升級的，能自行研製的，則充分發揮自己探礦機械、儀器工廠的潛力（表3）。本著「有所引進，有所不引進」的原則，引進重點國外產品，予以消化、吸收、彌補急缺。
（2）必須採用繩索取心系統，以大幅度降低起下鑽時間，有效縮短施工期；提高岩心品質，實現不提鑽柱或少提鑽柱換鑽頭，減輕工人勞動強度。施工費用可節約1/3。
（3）發揮我國在小口徑孔底動力機並能配合繩索取心系統的技術優勢，開發與採用小口徑螺桿鑽（PDM）、液動錘（Hydro-hammer）驅動的繩索取心鑽具，實現鑽桿不回轉或慢回轉鑽進，一可以節約動力，二可以減輕鑽桿與套管磨耗，三可有效預防鑽孔歪斜（圖1）。
表3目前國產耐溫近300℃的處理劑
圖1孔底動力機驅動的繩索取心系統
（4）大力採用物理—化學方法穩定孔壁，除鑽孔上部孔段下入部分套管外，下部孔段結晶岩中盡可能採用長裸眼鑽進（岩層自穩）。一旦遇到復雜層，岩層失穩，應採用小間隙套管方案。
（5）發揮鑽井液的多信息載體（油氣，礦化水，結晶水，淡水，鹵水，岩屑）作用，輸送大量地質信息（圖2）。
圖2鑽井液多信息載體作用
① 指防井涌、井噴、防塌、縮經等。②指運送岩屑，岩粉作用。③指作為深層流體（油氣，水等）如H2,O2,CO2,CH4,He,H2S,CO2,SO2以及Na,K,Ca,Mg微粉等在300℃，1000×105Pa狀態下，運載到地面
2中國科學鑽探先導孔鑽探工程急待開展的科研項目
2.1地面設備
（1）頂驅動長行程鑽機用於繩索取心系統，帶桅桿式鑽塔。
（2）微機自控絞車。
（3）全自動鑽桿排架。
（4）自動擰管機
（5）鑽桿疲勞、破裂孔口探傷器。
（6）鑽探操作自動化操縱台（含監測、採集、優化、反饋系統）。
（7）防噴器組（全封閉1套，封鑽桿2套）。
2.2深孔鑽探基礎理論
（1）高溫高壓下的結晶岩岩石物理力學性質，可鑽性分類與破碎機理。
（2）建立高溫高壓試驗設施。
（3）新型重量輕、高強度管材材料。
（4）鑽桿斷裂力學與監測系統。
（5）鑽頭磨損規律與機理。
（6）高溫高壓鑽井液理論：①鑽井液（無固相）聚合物配方、處理劑、添加劑，抗高溫穩定性、固控設備與理論；②高溫高壓鑽井液水力學、流變學、膠體化學理論與實踐。
（7）鑽井力學。
（8）建立機會井資料庫。
2.3深孔鑽探工藝學研究
（1）深孔鑽孔結構與管理程序設計。
（2）不同孔深的鑽具與鑽具穩定。
（3）深孔孔斜防治。
（4）電子計算機輔助鑽進（CDC）系統。
（5）取心取樣工藝，液態、氣態放射性樣品採集工藝，放射性自動檢測技術。
（6）鑽頭與鑽具選擇方案與相應鑽井參數的確定。
（7）不同孔段地溫檢測及其增溫梯度規律。
（8）不同孔段岩石破碎規律，岩石物理力學性質測定。
2.4孔內系統
（1）長壽命金剛石鑽頭與擴孔器。
（2）開發新型超硬材料切削具與取心鑽頭。
（3）用孔底動力機（BHM）驅動的繩索取心系統：①用螺桿鑽驅動的繩索取心系統；②用液動錘驅動的繩索取心系統；③「三合一」式（繩索＋螺桿鑽＋不提鑽換鑽頭）取心系統。
（4）孔壁取心器：①液壓或刮樣器；②孔底電馬達驅動水平取樣器。
（5）高溫高壓氣態或液態取樣器。
（6）小口徑隨鑽測量（MWD）儀。
（7）小口徑垂直鑽進（VDS）防斜系統。
（8）高溫水泥及其固井技術。
（9）高溫穩定、高潤滑性、抗腐蝕鑽井液及其添加劑。
（10）地層測試器、深部流體流量計等。
（11）高精度深孔岩心定向儀及方法。
（12）含鐵鋁合金鑽桿及其合金鋼接頭。
2.5深孔現代化管理
（1）深孔設計、施工、研究資料中系統工程管理（含工程、經濟兩大范籌）。
（2）設計、施工、研究過程中的資料庫。
（3）資料編輯、整理、出版，信息交流。
2.6信息獲取
自覺採取有代表性的樣品和獲取更多的數據，是科學鑽探項目成功的預先要求。採集數據可再分為孔內與地面兩部分。孔內部分包含取心、取砂樣、測井、鑽進與水力測試，孔內地球物理試驗（孔底到地面或兩個孔之間）。地面部分則包括從孔口和泥漿測試裝置取得的固體和液相樣品，包含首次與初步地質描述，化學與物理分析。測井項目則是雄心勃勃、費時的。鑽導孔時，鑽探費用等於測井計劃的費用。測井程序要逐個孔段進行，為減少漏採信息的危險。鑽探結束之後，還要進行長期測量與試驗（圖3）。
圖3
按照KTB經驗野外信息資料整理後直至提出科研報告，均在野外實驗室完成，鑽孔則建成長期觀測站
3《地質超深鑽探（科學鑽探）技術》國家專業實驗室
3.1實驗室的性質和任務
中國地質大學（北京）所屬的《地質超深鑽探技術》國家專業實驗室，是經國家計劃委員會、國家教育委員會於1989年6月批准投資新建的國家級專業實驗室，同時亦是地質礦產部開放研究實驗室，在學術上是一個相對獨立的研究實體。這個實驗室是開展本學科及相關學科的基礎研究和應用基礎性研究工作的重要基地，也是培養本學科高級科技人才的搖籃。
實驗室按照「開放、流動、聯合」的原則，面向國內外同行業開放，歡迎國內外專家學者在本實驗室發布的《課題指南》范圍內申請研究課題，經學術委員會評審批准資助後，來實驗室開展科學研究。也可自帶課題和經費及配套儀器和設備來開放研究實驗室進行科研活動。
3.2實驗室的課題研究領域
（1）大陸科學鑽探
·中國大陸科學鑽探工程的建設與准備工作
·東亞大陸環境科學鑽探工程
·高溫高壓地學模擬實驗裝置（又稱HTHP井筒）（圖4）
圖4高溫高壓地學模擬實驗裝置
（2）鑽探新技術新方法
以岩石力學研究為基礎，採用電子計算機等高新技術，研究新的鑽探技術裝備與方法
·交流變頻調速型鑽機
·繩索取心與不提鑽換鑽頭技術
·碎岩工具的設計與研究
·高溫熱熔法鑽進新技術
3.3研究設施與裝備
碎岩機理與工具研究部分：主要從事岩石物理機械特性，岩石破碎機理，破碎岩石工具以及井下鑽探工具的新技術研究。主要的設備是美國MTS公司的岩石力學試驗機和0～8000赫茲連續可調的中頻感應燒結設備。
計算機應用技術研究部分：主要從事計算機在鑽井工程及其它相關部門中應用技術的研究。主要的設備是計算機控制的鑽井實驗系統，微機群與其外圍設備，以及HP9000系列的計算機工作站。
除上述幾項設施外，實驗室內還專門建立了一個熱熔法鑽井實驗台。
為了實現國際交流，實驗室內還設立了小型學術廳和專家工作室。
岩石圈構造和深部作用
3.4實驗室的管理與組織
《地質超深鑽探技術》國家專業實驗室由國家教育委員會和地質礦產部雙重領導，行政管理屬於中國地質大學（北京）。
本實驗室實行主任負責制。實驗室主任全面負責組織和領導開放研究實驗室的科學研究、學術活動、人員聘任、人才培養、資金使用和行政管理等工作。
實驗室設學術委員會，是學術評審機構。其主要職責是：確定本實驗室的研究方向，制定《課題指南》，審批研究課題，評審科技成果，審議實驗室的經費計劃和組織重大學術活動。
實驗室的固定人員以及客座研究人員均由實驗室主任聘任。並實行任期制，工作成績突出的可連聘。
3.5實驗室的主要研究成果
（1）微機自控鑽進實驗台。
（2）鑽井工藝技術的微機分析系統。
（3）金剛石鑽進原理及最優化鑽進技術的研究。
（4）地質鑽機新型電驅動系統研究。
（5）改善鑽柱工作性狀及井底載荷有效控制方法研究。
（6）不提鑽井底換鑽頭技術。
（7）熱熔法鑽孔新技術。
（8）高溫鑽井液研究。
管理與研究人員
岩石圈構造和深部作用
學術委員會組成
岩石圈構造和深部作用
㈢ 連續起下鑽及連續循環鑽機
連續起下鑽及連續循環鑽機（CMR）是一種新型的雙井架自動鑽機，能夠完成常規的連續、快速起下鑽，以及常規套管的連續、快速下套管作業，並實現連續循環和連續鑽進。其可行性研究已於2010年年中完成，得出的結論是這種新型鑽機是可行的。目前，它正由挪威油井系統技術集團（WEST）集團旗下的WEST鑽井產品公司通過一個聯合工業研究項目開展研發。
CMR鑽機的主要部件包括：雙井架，設計緊湊，合二為一，看上去像一個井架；兩個井架機器人；兩套提升系統，配備頂驅和自動上卸扣裝置，兩提升系統各自的提升能力為7350kN；兩套自動管子操作設備。
F2.1 主要優點
（1）提高作業效率
1）實現常規鑽桿連續、快速和勻速的起下鑽。在起下鑽過程中鑽桿做連續、快速和勻速的軸向運動，在運動中完成上卸扣，而不像常規鑽機那樣需要停下來進行上卸扣。設計的最大起下鑽速度為1800～3600m／h，大致相當於60～120根立柱／h。
2）實現連續、快速和勻速的下套管或尾管。套管或尾管在連續下入過程中完成連接。設計的最大下套管速度為900m/h。
3）實現連續循環。在起下鑽和鑽進過程中，鑽井液的循環不間斷，有利於實施控壓鑽井。
4）實現連續鑽進。在鑽進過程中，不用為連接鑽桿而停鑽，可以邊鑽邊接鑽桿，有利於提高機械鑽速（圖F2.1）。
圖F2.1 連續循環與連續鑽井過程示意圖
（2）提高作業安全性
1）實現鑽井作業過程的全自動，無需鑽台工和井架工，避免人員受傷；
2）連續起下鑽可減少或避免壓差卡鑽；
3）連續和勻速起下鑽可減少或避免激動和抽吸作用引起的井筒壓力波動，有利於維持井壁穩定；
4）連續循環有利於降低起下鑽、下套管和接單根期間發生井下復雜情況的可能性。
（3）降低成本
因作業效率的提高，鑽井周期有望縮短20%以上。鑽井周期的縮短和作業安全性的提高所帶來的效益完全可以抵消鑽機日費的增加，並有望降低鑽井成本。
F2.2 主要缺點
1）井架的高度和重量有所增加，但均在可接受的范圍的；
2）鑽機相對復雜，預期成本高，鑽機日費高。
F2.3 前景展望
CMR鑽機有望實現全自動的連續鑽井作業，使鑽機和鑽井過程的自動水平再上一個大台階，研製成功後，將成為鑽機技術的一次重大突破，並在陸上和海上鑽井中得到推廣應用。如與正在推廣應用的海上雙作業鑽機的功能集成在一起，在海洋鑽井中提速潛力將更大。
㈣ 新型鑽井的技術有哪些 還有它們的優缺點。。
都是國外的，套管鑽井，聽說中石油搞過實驗，
地質導向，
POUWER-V垂直鑽井技術
扭力沖擊器
等等，不過都是國外，包括好的工具都是國外的，主是要成本貴
㈤ 美國現有的一種新型武器，專門鑽到地下就行轟炸的作戰武器是什麼
鑽地彈
是攜帶鑽地彈頭(又稱侵徹戰斗部)，用於對機場跑道、地面專加固目標及地下設施進行屬攻擊的對地攻擊彈葯，從80年代起由歐洲人率先開始研製。
海灣戰爭中，GBU-28掩體破壞者取得了較好的戰果。其後，鑽地彈受到各國的重視，並得到迅速發展。
㈥ 根據鑽井工藝中鑽進、洗井、起下鑽具各工序的需要，一套鑽機必須具備哪些系統和設備
1起升系統為了起下鑽具、下套管以及控制鑽頭送進等，鑽機裝有一套起升機構，它主要由主絞車、輔助絞車（或貓頭）、工作剎車、輔助剎車、游動系統[包括鋼絲繩、天車、游動滑車（簡稱游車）和大鉤]以及懸掛游動系統的井架組成。另外，還有起、下鑽操作使用的工具及設備，如吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移運機構等。
井架是鑽采機械的重要組成部分之一，如圖3-36所示，它在鑽井和採油生產過程中，用於安放和懸掛天車（圖3-37）、游車、大鉤、吊環、吊鉗、吊卡等起升設備與工具，以及起下、存放鑽桿、油管或抽油桿。
圖3-49閘板結構示意圖旋轉防噴器的結構特點是：橡膠芯子可以在抱緊鑽桿的情況下隨鑽桿一起旋轉，從而能夠在封閉鑽桿與套管環形空間的同時，滿足邊噴邊鑽的工藝要求。萬能防噴器的膠皮芯子能在幾秒鍾內對任何鑽具進行封閉，爭取寶貴的搶險時間。當鑽機上配備有閘板防噴器、旋轉防噴器和萬能防噴器三類防噴器時，它們既可以單獨使用，也可以重疊使用，可以實現邊噴邊鑽、不壓井起、下鑽和反循環鑽井等鑽井新工藝。大多數防噴器都配有手動和液動兩套控制裝置，以便在緊急情況下遠距離控制。
㈦ 鑽進技術及裝備
(1)液動潛孔錘鑽探
我國研發的液動潛孔錘鑽探是對常規回轉鑽探的重大革新，是繼現代金剛石鑽探和空氣鑽探之後的鑽探新方法。研發新一代繩索取心液動錘鑽具(SYZX系列)，可提高鑽進效率，延長回次進尺及鑽頭壽命，降低鑽孔彎曲，大幅度降低輔助工作時間。目前，勘探所研製的YZX、SYZX和 HHP系列液動潛孔錘已廣泛用於地質、核工業、有色、煤田、水電、建材、化工及石油等領域。勘探所研發的螺桿馬達液動錘金剛石取心鑽探技術系統用於硬岩深井取心，鑽進具有機械鑽速高、回次進尺長、取心效果好、鑽柱磨損輕微、功耗低以及鑽柱對井壁擾動小等優點，是一項新型的組合式取心鑽探技術，屬世界首創，達到國際領先水平。
(2)反循環取樣鑽進技術及裝備
瑞典Atlas Copco公司提供的資料顯示，利用反循環鑽進的工作量近年在不斷增長，2008年，該方法的鑽進工作量已佔世界總鑽探工作量的55%。目前，其平均比例在50%左右，其中澳大利亞最高，超過80%；美國80%左右；東南亞等國家60%左右；加拿大最少，不到10%。20世紀80年代末，勘探所完成了反循環取樣鑽機的研製，2008年以來，開發出了新型的FQC反循環氣動潛孔錘，並在水文水井、砂金勘探等領域得到規模化應用，成為國內RC鑽探的基礎。但是，由於國內未制訂相關的地質工作規范，該技術未能得到推廣。
(3)定向鑽進技術及裝備
定向對接連通井技術是以螺桿受控定向鑽探技術和水平鑽探技術為基礎的獨特鑽進技術。可使地面相距數百米的兩井，在地下數百米甚至上千米的目的層處對接，從而實現兩井連通水溶對流采鹵。例如，在土耳其天然鹼礦鑽井工程三期中採用高精度定向磁中靶鑽進新技術，成功完成18對對接井的對接連通。該技術在我國鹽礦和煤層氣開采中被成功應用。
㈧ DPP在鑽探中什麼意思，比如DPP-300型鑽機
在地質勘探過程中，帶動鑽具從地下鑽取實物地質資料，岩芯，礦心，岩屑，夜太陽吸太陽等主要專用機械設備，簡稱鑽探機。前面的DPP-300都是。他的機器型號。
㈨ 新型耐磨切削齒Quantec系列PDC鑽頭
一、內容概述
Hughes Christensen公司應用新型設計工藝製造的Quantec系列優質PDC鑽頭（圖1）採用了與具體鑽井工程相匹配的新型耐磨齒和鑽頭結構，能獲得更高的平均機械鑽速、更好的穩定性與耐用性，並能降低鑽井成本。這種鑽頭的金剛石體積控制設計還能提高鑽頭的機械和水力效率。
圖1 Quantec系列PDC鑽頭
該公司的SmoothCut切削深度控制專利技術使鑽頭能夠更平穩地鑽進，從而減輕切削齒（尤其是在鑽夾層地層時）的早期磨損。這種新型鑽頭還融合了負載平衡切削結構技術，此切削結構中含有弦降控制技術以及側向運動緩解技術，以減輕鑽頭的振動並提高其對迴旋的抵抗能力。在鑽頭上應用的熱穩定聚晶齒能夠使鑽頭在最具研磨性的環境中最大程度發揮保徑能力。計算流體力學技術的應用能保證鑽頭最好的岩屑清除效果，同時還能在鑽井液流量、切削齒冷卻和抗沖蝕性之間達到最佳的平衡。
所採用的D技術集成了EZSteer和LGC等一系列用於進行持續定向控制的技術，應用該技術可提高機械鑽速，優化井眼質量，延長工具壽命。EZSteer技術是一種控制切割深度的專利技術，可以有效地控制鑽頭反扭矩的生成，對承壓面的控制精準，可使對PDC鑽頭的控制如同普通鑽頭，因此保留了PDC鑽頭的鑽速優勢。LGC技術是一種優化鑽頭長度、幾何形狀和切削齒的技術，使D技術PDC鑽頭所鑽井眼更加平滑、標准。
二、應用范圍及應用實例
在美國懷俄明州Pinedale地區的背斜小井眼區段，帶有夾層的砂岩和頁岩、高鑽井液密度以及過高的壓力都會導致很高的圍壓，鑽井作業商曾使用多家鑽頭公司的5刀翼PDC鑽頭來鑽S形井眼的底部井段。其中一個作業商選用了休斯公司ϕ152.4mm的QuantecQ405和Q505鑽頭鑽這一小井眼井段，鑽時平均值比鄰井少了72h，每個井隊1年能夠節省將近140萬美元。
三、資料來源
黃蕾蕾，薛啟龍.2010.國外鑽頭技術新進展.石油機械，（4）