复杂地层取芯技术在多金属矿区应用取得突出效果

记者近日从自然资源部中国地质调查局勘探技术所获悉，该所研制的H规格绳索强制取芯钻具、P/H跨径绳索取芯钻具等在山东省平度市山旺-上马台矿区开展示范应用，有效保证了复杂地层岩芯采取质量，平均岩芯采取率达到98%以上。

据介绍，依托国家重点研发计划——战略性国际科技创新合作重点专项“多金属矿岩芯钻探关键技术装备联合研发及示范”项目，勘探技术所开展了复杂地层取芯钻具研制。本次示范应用施工区脆性断裂构造发育，地层破碎严重，夹水敏性地层，且软硬互层。工作人员完成了28ZK5（孔深420m，倾角77°）和28ZK6（孔深540m，倾角74°）两个钻孔的取芯施工，获得多项重要技术进展。

一是H规格绳索强制取芯钻具通过泵量变化完成割芯，操作简便；配合隔液底喷钻头，有效解决了松散、破碎地层易出现的岩芯脱落、冲蚀问题；割芯动作执行成功率及打捞成功率达100%，进一步扩大了绳索取芯钻进工艺的地层适用性。

二是针对空气反循环钻进双壁钻杆，配套研制了P/H跨径绳索取芯钻具，解决了在大斜度钻孔、端部内加厚钻杆中的投放、打捞、脱卡等技术难题，实现了两种取芯（样）工艺的结合，在提高钻进效率的同时，减少了钻具配备的种类及数量，为绳索取芯钻进工艺在特深孔中的应用积累了经验。

三是采用内壁硬化及光滑处理工艺研制的低摩阻岩芯管，对于复杂地层易出现的岩芯卡堵、回次进尺短等技术难题，起到了积极的缓解作用。

地质岩芯钻探复杂地层取芯技术的成功应用，有效保证了多金属矿复杂地层的岩芯采取质量，提升了绳索取芯工艺在复杂地层的使用效率及可靠性，进一步丰富了勘探技术所在复杂地层取芯方面的技术手段。该技术也有力展示了中国地质调查局系统在地质岩芯钻探方向的技术实力，为深孔复杂地层取芯提供了新的技术思路，为深海、深地科学钻探做好了技术储备。

下一步，勘探技术所将继续完善复杂地层取芯钻具，形成系列化，重点提升其适用范围，开拓应用市场，同时推动该技术在深海、深地科学钻探、海域水合物、页岩气等地质调查项目中的应用。□