摘要:随着国家重大工程持续推进，长大深埋隧道与深部岩体工程建设规模逐年扩大，高地应力诱发围岩大变形、岩爆、塌方等工程灾害频发，严重制约工程施工安全与长期运营稳定。地应力形成演化受地球深部动力、岩体自身特性与外部环境等多重因素共同控制，获取准确地应力数据对深部岩体施工意义重大。本文系统梳理了地应力的五大主要动力成因机制，同时分析了地质构造、地形地貌、岩体力学性质等因素对地应力空间分布的调控规律。在此基础上，分类阐述了水力压裂法、孔壁变形法、孔底应力解除法、应力恢复法、声发射法等主流地应力测试技术，逐一剖析各类方法的测试原理、操作流程、适用场景与优缺点；从理论、数值、智能算法三个维度，总结了地应力常用计算方法，详细阐述了弹性力学经典算法、数值模拟计算方法和智能算法的基本原理和应用特点，并探讨了不同计算方式的精度影响因素；提出了优化测试设备、完善多场耦合下地应力计算模型、深度融合智能算法与传统方法等发展方向的建议。研究工作对工程勘察、深部岩体钻探、开采等工程具有一定的参考价值。

摘要:水平定向钻探是实现绿色勘查的核心技术，但其预算标准体系建设严重滞后，制约了技术的高质量发展与行业绿色转型。本文采用文献梳理、对比分析与体系构建方法，系统剖析水平定向钻探的内涵、特点与费用结构，指出当前预算标准存在深度覆盖不足、未融入绿色勘查理念、未区分财政与非财政项目成本等突出问题，并从全面收集梳理关键资料、多维度适配技术更迭进程、系统性纳入绿色勘查内容、分类制定财政支出和非财政支出项目预算标准等方面提出了研制建议。研究成果为完善水平定向钻探预算标准体系、推动绿色勘查实施及服务新一轮找矿突破战略行动提供理论支撑与参考。

摘要:天然气水合物高效开采是实现其商业化利用的基础与前提。注化学试剂法通过改变水合物相平衡条件、破坏笼型结构促进其分解，是重要开采技术之一。本文综述了注醇类、盐类及热酸液开采水合物方法的研究进展，分析了各类注化学试剂的作用机理、水合物分解效率及联合开采过程。结果表明注醇类试剂开采主要通过亲水羟基降低水活度实现热力学抑制，但开采过程面临环境污染严重、注剂量大等难题。盐类试剂成本低且环境友好，但单一应用开采潜力较低，联合降压或热激可显著提升近50%的储层产气效率。注热酸液通过化学溶蚀与热传递协同增产，但机理研究不够全面。海洋泥质粉砂水合物储层细颗粒占比大、黏土含量高与渗透率低的特点导致注化学试剂法开采面临注入困难，注剂种类、浓度与储层适配性亟待研究。本研究可为注化学试剂法高效开采水合物提供思路。

摘要:深层-超深层缝洞型漏失通道具有开度突变、粗糙壁面、局部扩容和远端强连通等特征，堵漏材料易发生入口封门、深部耗散或封堵层冲刷失稳。为阐明堵漏浆由输运向驻留转变的控制机制，重点评述近十年CFD?DEM及相关颗粒尺度模拟，比较计算域、网格尺度、时间步长、边界条件、接触模型、流体本构与验证方法，并将定量结果用于材料协同设计分析。结果表明：在特定粗糙裂缝模型中，当颗粒直径/裂缝宽度（d/W=0.4）、壁面摩擦系数为0.5、入口速度为0.1 m/s时，8%颗粒体积分数在3 s内未形成封堵，而10%和20%分别在2.6和2.2 s形成封堵；另一三维裂缝研究得到0.50~0.67 W粒径、8%浓度、50 mPa·s载液黏度及0.7~0.9壁面摩擦系数的较优组合。针对2~5 mm裂缝的形状记忆颗粒模拟中，裂缝由3 mm×2 mm增至5 mm×4 mm时，封堵时间由0.11 s增至0.25 s、漏失率由4.6%增至12.3%。绝对架桥加量与补差紧密堆积设计使3组对比体系的承压能力提高100%~229%，累计漏失量降低31%~38%，材料用量降低28%~76%。上述阈值均受通道几何、材料形状和边界条件约束，不能作为通用配方。基于此，提出以通道参数化、几何级配、载液流变、高温功能保持和多尺度验证为主线的协同设计流程，为堵漏材料由经验复配向可计算、可验证设计转变提供依据。

摘要:为明确煤矿井下小直径定向钻进轨迹控制的关键问题与发展方向，面向长距离近水平钻孔对轨迹精度、成孔稳定性和施工效率的需求，系统梳理了轨迹偏斜机理、轨迹控制工具、随钻测量与近钻头感知、轨迹预测及智能控制等方面的研究进展。分析表明：煤层、夹矸、碎软煤体、硬质顶底板及构造破碎带等复杂地质条件交替分布，导致钻头受力、孔壁稳定性、钻压传递和岩屑返排状态不断变化，易引起顺层偏离、软硬界面穿层偏斜、硬岩段纠斜效率降低及长距离轨迹误差累积；小直径条件进一步限制螺杆马达、稳定器、测量短节、供电通信模块和排渣通道的协同集成。现阶段，单弯螺杆钻具仍是主动造斜与纠斜的基础工具，复合定向、旋转导向、PDC钻头、多动力组合钻具和多参数随钻测量可在稳斜、破岩、清孔和反馈方面提供补充，但其小直径适配能力、复杂煤系地层中的运行可靠性及现场闭环验证仍显不足。未来应强化偏斜机理与工程数据耦合，发展小型化近钻头感知和稳定传输技术，推动机理模型与数据驱动模型融合，并将预测结果转化为工具面角、钻压、转速及滑动/回转切换等可执行参数，形成“感知、预测、决策、执行、校验”闭环控制体系。

摘要:金刚石钻进是一种重要钻进方法，在各国得到了广泛利用。金刚石钻头是这种钻进方法的主要碎岩工具。在中等及其以上强度岩石中钻进时，多用孕镶金刚石钻头。一些国家在孕镶金刚石钻头设计中，考虑了多个岩石性质因素，取得了好的钻进效果，值得引起中国研究者的注意。在金刚石钻进工艺中，提出了使用临界钻进规程的建议。临界钻进规程对保证正常钻进、安全生产、防止事故，具有重要意义。把好的钻头和好的钻进工艺结合起来，就可以大幅度提高钻进效果，为中国的经济建设做出更多的贡献。

摘要:孕镶金刚石钻头的唇面结构是影响其碎岩效率与钻进性能的关键因素，尖脊孕镶金刚石钻头的尖脊排布方式直接关系到孔底钻井液对唇面的冷却与清洗效果。为探究尖脊排布方式对钻头表面流体流动特性的影响规律，设计顺向、逆向、对称三种尖脊排布方式，外径78.00 mm、内径48.00 mm的尖脊孕镶金刚石钻头唇面。以清水为介质，利用ANSYS Fluent对钻头表面流体流动进行动力学仿真。在钻头表面62.83 rad/s转速的条件下对比研究不同尖脊排布方式下钻头表面流体的流动特性与钻头表面流速分布，阐明结构参数对钻头表面流体流动特性的影响规律。仿真结果表明：三种排布方式表面流体均在水口附近呈现流速最高，可达7.92~9.15 m/s；脊间高流速区域集中于尖脊迎向转动方向前端，顺向排布对脊间流体流动速度的影响最小，尖脊前端流速可达5.60 m/s，较逆向、对称两种排布方式分别提升了约17.89%和2.04%，且高流速区域能够覆盖三条尖脊前端高温区域；顺向排布脊间流速可达3.20 m/s，较逆向、对称两种排布方式分别提升了约102.50%和247.80%；同时，顺向排布方式尖脊对流体的流迹影响最小。综合研究表明，尖脊顺向排布最有利于维持钻头表面流速，并改善尖脊的冷却条件及脊间、孔底岩屑的清理效果。

摘要:深井、超深井及高温地热井等复杂工况对井下动力钻具的高温适应性、输出稳定性与服役可靠性提出了苛刻要求，地面模拟环境测试成为钻具入井前的关键环节，当前针对300 ℃高温和高压条件下井下动力钻具动态测试条件缺失，成为深地钻探工程必须解决的关键问题。本文首先调研对比分析了国内外相关动力钻具测试系统技术特点和存在的主要技术问题；针对万米特深井科学钻探工程需求，提出了耐高温井下动力钻具测试初步技术方案：采用耐高温螺杆泵串联驱动、整体保温、集中冷却分布式动密封等建立高温高压钻井液闭式循环，通过驱动-负载能量回馈和状态监测降低功率消耗实现长周期测试，集成模拟负载和实钻碎岩等方式实现对井下动力钻具工作特性、钻进工艺、取心工艺的测试，为后续开展耐高温井下动力钻具试验平台研制提供方案支撑。

摘要:针对聚晶金刚石耐磨带类超硬复合材料机械磨削成形时大余量去除效率低、砂轮磨损大等问题，围绕电火花加工在聚晶金刚石耐磨带成形中的工艺适配与效率提升开展实验研究。区别于放电与机械作用在同一加工区同步进行的复合加工方式，也不同于采用旋转轮电极完成材料去除的电火花磨削，本文将电火花加工与机械磨削设置为前后独立工序，提出电火花粗加工、60目粗磨整形和400目精磨修整分阶段进行余量分配的加工方法。以胎体金属包镶热稳定聚晶金刚石（TSP）块的环形聚晶金刚石耐磨带为对象，首先分别对胎体包镶材料和TSP材料电火花加工响应进行分析，再开展复合材料表面电火花加工参数优选，最后开展耐磨带电火花成形与机械磨削修整，并与纯机械磨削、纯电火花加工进行工艺对比评价。结果表明：纯机械磨削表面粗糙度为2.63 μm，但质量去除率仅为0.20625 g/h，加工效率受限。电火花加工质量去除率可达1.23053 g/h，具有较高去除效率，虽然加工表面粗糙度为16.62 μm，难以直接满足表面质量要求，但在机械磨削修整进行小余量去除后，能使质量去除效率较纯机械磨削提高160.2%，同时将表面粗糙度控制在2.92 μm，接近纯机械磨削水平。研究表明，电火花加工经参数适配后可有效用于聚晶金刚石耐磨带类超硬复合材料高效率成形，并可为深井钻杆接头聚晶金刚石耐磨带加工提供工艺参考。

摘要:机械钻速是表征钻井效率与井下钻进状态的关键参数，其准确预测对提升钻井智能化水平具有重要意义。受地层条件、钻井参数及工况变化等因素耦合影响，传统模型难以兼顾整体趋势与局部响应，在线预测易存在未来信息泄露风险。针对上述问题，本文提出一种基于趋势-残差分解的EWMA-LightGBM-Huber机械钻速在线预测模型。首先，采用严格单侧处理策略对钻井数据进行异常值处理与降噪，规避未来信息泄露，再采用指数加权移动平均法提取机械钻速局部变化趋势；随后融合钻井参数与历史机械钻速特征，利用LightGBM学习趋势残差，并引入Huber损失增强模型鲁棒性；最后结合滑动窗口更新策略实现模型的随钻在线更新与连续深度预测。结果表明，所提出模型的R²达0.9333，较最优对比模型RF的RMSE降低8.72%、MAE降低11.92%，表现出更优的预测精度和稳定性，消融实验验证了趋势提取、残差学习和鲁棒优化模块的有效性，滑动窗口分析进一步确定了模型在线更新的合理参数。研究结果为复杂钻进条件下机械钻速实时预测提供了一种有效的数据驱动方法。

摘要:针对密集井网条件下井眼轨迹控制面临的多邻井约束、障碍物输入顺序敏感和连续动作稳定控制问题，本文提出DeepSets?TD3多障碍井约束井眼轨迹智能控制方法。该方法以最小曲率法递推井眼轨迹，将井斜角和方位角增量作为连续控制动作；以靶点相对位移、井斜角及方位角正余弦构成基础状态，以障碍井表面净距及相对方位正余弦构成集合元素，并通过共享编码网络与均值?最大值对称池化形成置换不变表征。在固定四障碍布置测试中，DeepSets?TD3的平均目标误差为7.52 m、物理碰撞率为0。随机四障碍测试中，DeepSets?TD3的平均目标误差为11.2 m，物理碰撞率为1.2%，近失误缓冲区率为1.9%，狗腿严重度合规率为99.6%，且四项指标均优于普通TD3。结果表明，集合表征能够减弱障碍井排列变化引起的策略退化，提高复杂邻井约束下轨迹控制的精度、安全性与泛化能力。

摘要:常规非解析CFD?DEM方法受限于网格尺寸与颗粒直径限制，难以应用于大尺度宽粒径岩土介质的高效模拟。为此，本文开展了混合非解析CFD?DEM耦合方法二次开发。该方法以流体网格尺寸与颗粒直径之比作为自动判别准则，对于比值＞3的细颗粒以采样点法进行体积分数映射和颗粒?流体动量交换；而对于比值＜3的粗颗粒，则引入高斯核函数进行体积分数平滑映射，并对颗粒诱导的流体动量源项进行扩展分配。进一步地，针对颗粒靠近壁面时核函数拓展域被流体边界截断导致的映射误差，采用基于网格体积加权的归一化修正，以保证边界附近映射满足守恒要求。基于所开发程序，设计了体积分数守恒验证、单颗粒沉降速度验证和球形颗粒柱Ergun压降验证，以此评价混合非解析CFD?DEM耦合框架在宽粒径模型应用中的可靠性。结果表明，该方法可兼顾宽粒径颗粒体系模拟中的计算效率与耦合稳定性，为土石混合体注浆渗透、细颗粒迁移及颗粒柱渗流等问题提供可行的数值模拟方法。

摘要:本文介绍了一款月球取样钻机的研究目标、适用环境、结构、组成、工作参数核算及功能试验和钻进试验。该钻机有望为宇航员在月球取样提供一种手动与自动相结合，可实现月球多地点、多孔、多孔深、多回次、多品种、高品质取样的月球勘探钻机的方案和样机，供有关部门选择参考。“未亘”取样钻机的研制包括特种取样钻具、钻机固定、手动控制等整套配属装置，采用提动式冲击回转碎岩法钻进。经进一步改进后，还有望解决在月球上实现钻爆破孔、物探孔、锚固孔，用于完成矿产开发、科研基地建设等任务。钻机预留配合安装位置，可为研制遥控月球自动取样钻机或遥控月球多功能自动取样钻机提供前期技术储备。该钻机的方案和样机也可用作火星取样钻机研制参考。

摘要:针对提钻取心工艺下立轴钻机井场作业劳动强度大、安全风险高、缺乏工序协同的问题，本文提出了一套自动化升级方案与人机协同作业方法。该方案以电传动立轴钻机替代机械立轴钻机，采用“主机升级与增量配套”的技术路线——通过电传动驱动实现无级调速、参数实时监测与远程操控；在此基础上集成自起升钻塔、远程控制吊卡、二层台机械手、孔口一体化减污装置及拧管机，形成覆盖塔上与孔口的协同作业系统，并对钻塔结构进行了有限元仿真，验证了起升状态下塔体的安全可靠性。此外，还设计了起下钻的协同作业流程，明确了各步骤的时序衔接与触发条件，并建立了基于PLC总线的安全联锁逻辑。理论分析表明，该方案可将班组人员由3~4人减至2人，实现塔上无人作业；此外，在减少孔口污染面积的同时，将6 m长立根的提钻耗时由100 s缩短至约70 s，起下钻效率提高约30%。本文为适用于提钻取心工艺的立轴钻机自动化升级提供了一条可行的技术路径，对推动地质钻探行业的减员增效与绿色勘查具有积极意义。

摘要:针对13000 m绳索取心绞车在特深井作业中面临的牵引失效、钢丝绳乱缆及断裂等风险，设计了一套基于西门子S7?1500 PLC与Profinet总线的电控系统。系统采用模块化设计，集成交流变频驱动、多源信息采集与能耗制动，具备本地控制、无线遥控和远程司钻房集控三种操控模式。关键控制策略上，双牵引电机采用“转速闭环同步+负载分配”的主从控制实现负载均衡；通过松弛补偿器压力传感器构建张力闭环PID控制，使储缆卷筒线速度自动跟随牵引速度，达成恒张力收放；排缆机构采用编码器计算与角度传感器测量互为冗余的方式，实现精确位置跟随与自动换向。硬件方面设计了集成PLC控制柜与变频柜的VFD房，并配置工业无线遥控与上位机组态界面。该系统可有效提升绞车控制的精准性、操作灵活性与作业安全性，为超万米绳索取心装备研发提供技术支撑。该控制系统方案可为超深孔绳索取心绞车的自动化水平提升与安全作业提供技术基础。

摘要:在海上钻井中，采用离心泵型式的无隔水管泥浆举升泵，通过电机带动叶轮转动，从而举升泥浆。由于举升泵长时间工作，泥浆中携带的大量岩屑会对叶轮造成磨损，严重影响泥浆举升泵的正常使用。因此，有必要对叶轮进行耐磨工艺处理，提升材料耐磨耐腐蚀性能。通过优选叶轮本体材料，调研表面耐磨处理工艺，并进行耐磨试验。试验证明，2205双相不锈钢综合性能较好，适用于无隔水管泥浆举升工况；碳化钨超音速喷涂工艺对叶轮耐磨性能提升最大，泥浆举升泵可选取双相不锈钢作为叶轮材料，并进行经碳化钨超音速表面喷涂工艺处理，从而提升泥浆举升泵使用寿命。

摘要:传统钻井泵动力传输多采用曲柄连杆机构或液压传动方式，存在结构笨重、压力和流量脉动显著、施工作业排量不足、工作效率低等问题。基于深层超深层和非常规油气资源开发对钻井泵大排量、高效率的技术需求，讨论了新型钻井泵电缸驱动系统，该系统由动力、传动、执行及辅助四大模块组成，形成“动力+控制+辅助”协同的一体化动力传输系统，推动钻井泵驱动方式由传统的曲柄连杆向电缸驱动转变。该系统的提出，可以提高钻井泵传动效率、降低输出压力脉动、节约设备维护成本，能够精准适配油田作业现场钻井泵高负荷、大排量、连续作业的工况特征，为钻井泵向高效、智能、环保方向发展提供全新的技术路径。

摘要:针对青海高原地质勘查钻孔施工中，存在废弃泥浆与尾浆体积量大、处理成本高，且高原生态环境脆弱、环保要求严苛，现有处理技术与装备难以适配现场需求的现实问题，本文开展了适配青海高原环境的绿色勘查废弃泥浆处理装置研发工作。文中梳理了当前废弃泥浆常用的物理、化学处理技术，通过现场调研明确高原勘查施工对泥浆处理的实际需求，完成了处理装置的结构设计、论证与加工，并开展现场应用试验，对处理后产出物的各项环保指标进行检测分析。试验结果表明，本文研发的废弃泥浆处理装置可有效实现青海高原勘查钻孔废浆的减量化、无害化处理，在满足当地环保要求的同时降低泥浆处理综合成本，适配高原野外分散施工的作业特点。本研究可为青海高原绿色勘查施工提供装备技术支撑。

摘要:针对花岗岩型铀矿区绳索取心钻进中金刚石钻头磨耗快、早期失效多、换钻频繁等问题，结合诸广南矿集区12个钻孔施工资料及岩样可钻性、压入硬度、压缩强度、耐磨度和化学成分测试结果，对钻头磨损形态、孔段岩性、钻进参数、冲洗液状态和现场操作记录进行综合分析。通过岩性分段选型、钻压-转速-泵量参数窗口控制、冲洗液冷却携粉能力优化、新钻头初磨、破碎带低扰动钻进等技术措施，形成适用于花岗岩地层的钻头寿命延长技术。应用结果显示，平均机械钻速由2.02 m/h提高至2.61 m/h，平均单只钻头进尺由91.2 m提高至109.2 m，非正常报废率由32.7%降至14.3%。

摘要:针对深层泥页岩地层纳微米孔缝引发的井壁失稳问题，采用半连续种子乳液聚合法，以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体合成纳米苯丙乳液封堵剂，并进行结构表征与性能评价。结果表明，该乳液中位粒径D₅₀为174.5 nm，呈单峰分布，颗粒呈球状或近球状，分散稳定，固相含量高于80%；在180 ℃老化16 h后，高温高压滤失量随乳液加量增加而降低，API滤失量在加量2.5%时最低，综合降滤失效果与经济性，最优加量为2.5%，滤饼更薄更致密，滤饼清水滤失量降低率达41.7%；该乳液与钻井液常用处理剂配伍性良好，150 ℃老化后加纳米乳液体系较未加体系，高温高压滤失量由15.3 mL降至13.2 mL，10 μm砂盘滤失量由7.2 mL降至5.6 mL，对微米级裂缝具有良好的封堵效果，改善滤饼质量，有利于井壁稳定。

摘要:随着环保法规要求日益严格，黑色外观、环保性能不足等缺点，是限制冲洗液防塌材料应用的关键问题。为此，通过合成小分子聚丙烯酸钠，再与黏性树脂等材料捏合反应，制备出一种冲洗液用白色型环保防塌剂GHF。研究发现0.5% GHF加入LBM、环保双聚、环保成膜等常用冲洗液体系中，不会影响冲洗液流变性能，且还有一定降滤失效果。1% GHF具备良好的封堵降滤失作用，其30 min内渗透滤失量仅7 mL，渗透岩层深度为1.5 cm，结果表明其对于低渗透地层具有良好的封堵作用。与清水相比，1%GHF水溶液页岩膨胀降低率为55.6%，表明GHF能够防止孔壁坍塌等复杂事故。

摘要:在皖北阜阳、亳州等厚松散层覆盖区，钻探中缩径、坍塌等孔内事故率>80%。通过分析松散层特性，揭示了孔壁“水化膨胀?颗粒运移?泥皮破坏”连锁失稳机制。提出冲洗液滤失量≤5 mL/30 min、泥皮黏聚力>8 kPa为关键控制指标，可保障长裸眼钻进超3个月。研发了KPAM+NH₄?HPAN+PAC?LV+超细碳酸钙复合冲洗液体系，形成“分层施策+随钻封堵+短程提钻”工艺。4个试验孔验证表明：孔壁稳定系数由0.51提至0.89，事故处理时间缩短68.6%，机械钻速提高32.8%，台月效率突破800 m。成果可为同类厚松散层钻探提供技术支撑。

摘要:现有钻井实验台架空间受限、稳定性差及自动化程度低，无法满足高造斜井下钻具试验需要。本文研发了一套高造斜定导向钻进试验平台。该平台采用模块化结构（钻机区、岩样区、模拟井筒、钻具固定区、循环系统、数据管理系统），通过两侧三角支架增强抗倾覆性能，并利用对称槽钢导轨实现承载与快速定位。导向管支撑采用三角桁架结构，配合底部固定板保障了运行过程中的同轴度。钻机动力头桅杆倾转角度0~90°，可动态调整给进压力、扭矩、转速等钻进参数；模拟井筒安装压力、扭矩传感器可实时采集钻头处钻压、扭矩、振动等关键参数。基于该平台开展了高造斜定导向柔性钻柱实钻与力学测试试验和柔性动力钻具定向造斜实钻试验。结果表明该试验平台结构设计合理、运行平稳，可有效模拟高造斜定导向钻具实际钻进工况，为高造斜定导向井下钻具测试及钻进工艺研究提供了可靠的实验手段。

摘要:针对现有堵漏评价仪器存在人工操作繁琐、数据稳定性差、安全性不足及现场堵漏成功率低等问题，研制了一套基于数字孪生系统的可视化缝隙评价仪，并开发了宽温带滤失型复合结构塞体堵漏工作液。该评价仪融合三维可视化控制界面、物理感知跟踪体系及实验管理平台，数据采集精度达±0.5%FS，传输速率1~5 Mbps，系统稳定性>99.5%，最高承压5 MPa，可模拟1~5 mm裂缝，实现远程操作与堵漏过程可视化观测，大幅提升实验安全性。依托该仪器研发了宽温带滤失型复合结构塞体堵漏工作液，优化主剂与悬浮剂加量，形成适配不同裂缝宽度的堵漏配方。实验表明，工作液可有效封堵1~3 mm裂缝，固化强度≥8 MPa，可钻性级别2~3级。现场应用24口井，一次堵漏成功率87.5%，施工后循环恢复正常且无漏失现象。研究结果表明，该仪器与工作液显著提升了堵漏评价的安全性与效率，为裂缝性漏失的高效治理提供了智能化解决方案。

摘要:针对大口径桩基施工存在参数控制依赖经验、监测数据分散、电磁干扰易产生野值，进而导致预警滞后及施工状态缺乏实时量化表征等问题，提出一种集状态监测、风险预警、基于模糊 PID 的参数自适应调节与超限紧急停机有限闭环控制于一体的综合系统。系统基于物联网分层架构构建，集成桩机姿态、动力、钻进、环境及泥浆液位、泥浆密度传感单元，配套基于红外测距与红外对射判定的非接触式孔深监测单元与智能监控平台，建立面向桩基施工场景的两级数据融合方法、基于综合风险指数R的分级预警模型（权重由层次分析法确定）和钻进参数自适应优化策略。现场试验表明：以人工测绳为对照，孔深监测平均误差为±6.2 mm；泥浆液位报警响应时间＜2.1 s；以实际风险事件为对照，预警准确率达到92.3%；相比人工经验操作，平均单桩成孔时间缩短约18%。研究成果可为复杂地层条件下大口径桩基施工的智能化决策、精细化操作与安全施工提供技术支撑。

摘要:针对西藏羌塘盆地高海拔、高寒缺氧、膏盐?灰岩互层易漏失缩径、高原生态敏感等特殊条件，以QS6孔901.50 m中深孔岩心钻探工程为依托，构建“钻前策划—过程严控—核验归档—闭环改进”全流程质量控制体系。从岩心采取、钻孔弯曲度、孔深精度、简易水文观测、原始资料、封孔作业及质量监督7个维度建立控制指标与技术措施。工程实践表明：该孔岩心采取率98.44%，全孔最大顶角2.0°，孔深校正误差≤2 cm，无孔内事故与机械故障，原始资料规范、封孔质量合格，各项指标均优于设计及《地质岩心钻探规程》要求。所形成的高原中深孔钻探质量控制模式，可有效保障复杂地层条件下钻探成果可靠性，为青藏高原矿产调查评价钻探提供技术支撑。

摘要:为解决高海拔复杂地形深孔钻探中传统大型钻机运输困难、场地要求高、施工成本高及硬岩钻进效率低等问题，采用EP1500G型便携式模块化钻机在新疆高海拔林区开展1380.18 m深孔施工。通过系统性技术研究与创新，形成了一套完整的便携式钻机深孔施工技术体系。在场地建设方面，创新布置方案，搭配“块石混凝土基台+双锚杆锚定”的钻机安装工艺，有效解决了地形限制与设备稳定难题；设备配置上，优化钻杆、钻头等配套器具选型，改进夹持器支撑结构提升承载能力；钻探工艺上，设计四开钻孔结构，改进工艺技术以提升硬岩钻进效率，明确“动力头点头效应”对钻杆寿命的影响，提出“JFC冲洗液分析法”实时优化冲洗液性能，介绍孔内事故预防措施及“弹”式解卡等创新处理方法；同时构建多维度绿色钻探保障体系，实现施工区不修路、低扰动环保要求。实践表明，钻孔各项指标满足要求，创下近年来便携式钻机施工最深纪录之一。该技术体系为同类高海拔、复杂地形绿色勘查深孔钻探工程提供了可靠的技术参考。

摘要:针对国内小口径固体矿产岩心钻探长期存在的千米级松散地层条件下施工难以开展的技术瓶颈，以青海某矿区YZK01钻孔为工程实例，通过产学研联合攻关，形成了一套完整的小口径绳索取心钻探施工技术体系。该孔终孔深度1120 m，全孔均为弱胶结泥砂层且伴随涌水涌砂现象，创新性地提出了"泥浆回灌+分步加重"的精准控压泥浆工艺思路，通过分层段差异化设计和动态调控，将泥浆密度控制精度提高，泥浆胶体率稳定性由原来的65%提升至98%以上；自主研发了负压抽吸清砂钻具总成，利用单向阀在打捞时形成瞬时负压，有效清除孔底细颗粒岩粉（0.75 mm以下），相比传统干抓清渣方式效率提高3倍以上；同时建立了"低速、低压、小进尺" 的精细化钻进参数体系，钻压、转速和回次进尺分别控制在常规值的50%、60%和30%左右。现场应用结果表明，采用这套技术后，日均进尺从最初的3.2 m提高到24.25 m，提升幅度超过7倍，钻孔垂直度和岩心采取率等关键指标全部满足规范要求。查新报告显示，该研究成果填补了国内千米级弱胶结涌砂地层小口径钻探技术空白，对西部复杂覆盖区深部找矿具有重要的工程应用价值。

摘要:针对纳米比亚罗辛Z20矿区地层岩性非均质性强、软硬岩互层与原生层理发育、硬质岩体易发生脆性崩解、节理裂隙密集发育等一系列钻探难题，为改善岩心采取质量、提高地质编录资料可靠程度，选取矿区R181破碎地层钻孔与R239完整地层钻孔作为试验研究对象，对比常规二重管取心工艺与半合管取心工艺在岩心采取率（RCR）、岩石质量指数（RQD）、岩心破碎指数（CFI）三项关键评价指标上的表现差异，并结合现场工程应用成效开展系统性对比分析。试验结果显示：半合管取心工艺三项核心指标均显著优于常规二重管工艺，且在破碎地层工况下优势更为明显；该工艺能够有效降低岩心二次破碎与岩心流失问题，避免岩体完整性评价结果失真，完整保存地层原生结构特征。现场规模化应用验证表明，半合管钻探工艺综合施工效果优异，项目累计完成钻探进尺10527.37 m，全区平均岩心采取率达95.73%，所有完工钻孔质量均评定为优秀。研究形成的技术结论可为罗辛Z20矿区及国内外同类复杂裂隙地层钻探取心施工提供可靠技术参考，半合管取心工艺具备广泛推广应用前景。

摘要:针对茶亭铜多金属矿区深孔岩心钻探工期紧、事故多发的难题，结合矿区地层与工程实践，分析孔斜超差、套管脱落、钻杆断裂、烧钻等孔内事故机理。矿区设计钻孔62个，孔深1000~2000 m，总工作量96240 m，勘探间距50 m，按孔深采用三开、四开钻孔结构，配套孕镶金刚石钻头及膨润土/氯化钾聚磺分级冲洗液体系，并优化钻进规程参数。结果表明：地基未完全固化开钻、套管不到位及人为误操作是事故主因；采用螺杆钻具定向纠斜、水泥人工孔底、修孔、套管隔离绿泥岩、反丝钻杆打捞、磨铣对接及无内管捞取钢丝绳等处置技术后，ZK4503孔顶角由700 m处4.82°降至1000 m处0.4°，ZK4714孔多重事故经46 d处理恢复钻进。开孔质量直接决定深孔钻探成效，高质量开孔可减少15%~30%非钻进时间。研究可为该矿区及类似条件矿区深孔岩心钻探提供工程借鉴。

摘要:甘肃野马铜多金属矿勘查项目地处戈壁滩无人区，施工条件恶劣。区域受矿产成因、地质构造因素影响，地层产状较陡，断层多，地层破碎、垮塌、漏失，局部地层存在遇水泥化现象。斜孔钻探过程中多孔出现卡钻、钻孔报废等情况，造成经济损失，影响了项目施工周期。本文结合钻探项目难点，选用履带式钻机、优化钻孔结构、选用低固相冲洗液等技术措施，为该类矿区钻探工程积累了经验。

摘要:雪峰造山带东侧桃江地区受多期构造叠加影响，地层破碎、软硬岩层互层、裂隙发育，岩心钻探面临孔壁失稳、冲洗液漏失严重、取心困难等突出难题，亟需构建一套适用于该区域的系统化钻探技术体系。以该区ZK0001、ZK1901、ZK2402三个典型钻孔为工程实例，系统分析钻遇地层岩性特征与复杂构造条件，针对各类孔内复杂工况，集成应用钻头序列化优选、三级钻孔结构动态优化、破碎地层取心工具改进与钻进参数调控等成套工艺，建立依据漏失速率分级的“随钻防漏-桥接堵漏-复合凝胶堵漏”堵漏技术体系。工程实践表明：优选孕镶金刚石钻头后，含砾砂岩段单只钻头有效进尺提升至80~150 m；侧喷式钻头搭配轻压慢转钻进规程，破碎含锰矿层岩心采取率稳定达到95%以上，局部可达100%；该堵漏体系可高效处置漏失速度3~11 m3/h各级漏失；ZK2402承压涌水层段采用加重冲洗液控压钻进，施工完成后套管永久保留，实现勘查钻孔“一孔多用”，转化为乡村供水设施。研究形成了一套适配雪峰造山带东侧复杂地层的高效、安全岩心钻探关键技术体系，可为同类陆内造山复杂构造区矿产勘查钻探工程提供技术参考。

摘要:甘肃省阿克塞红柳沟铁矿区地处高海拔区域，地层条件极为复杂、岩体完整性普遍较差，且矿区范围内广泛分布易水化膨胀的泥岩层系，导致钻探过程中极易发生孔壁缩径、地层坍塌及钻具卡埋等复杂孔内事故，造成钻探难度大、钻进效率低、工期延长。本文围绕复杂地层绳索取心安全高效钻进核心目标，系统开展综合技术体系研究。针对性优化钻孔结构设计以适应复杂地层变化规律、科学动态调控钻进参数以匹配不同岩层特性、研发并配制适配矿区岩性的分体系冲洗液以稳定孔壁、优化钻具组合形式以提升钻进适配性等多项技术措施集成应用。经现场工程实践验证，所构建的综合钻探技术方案展现出良好的适用性与有效性，成功攻克了该矿区复杂地层钻进技术难题，显著提升了钻孔成孔质量与施工效率，全孔岩心采取率均稳定满足设计要求，不仅为该矿区勘查工程的顺利实施提供了坚实的技术保障，同时也为我国西部面临相似复杂地层条件的金属矿钻探工程提供了可借鉴的技术参考。

摘要:滨浅海砂层钻探面临复杂的施工环境和特殊的地层条件，施工难度显著提高。为应对滨浅海砂层钻探的施工难点，本文分析了砂层钻探的施工特点及环境因素，选择使用转盘工程钻机，并采用孔底冲击钻具，创新性地提出了“转盘驱动套管+孔内绳索冲击+花瓣式取心机构”的跟管取心工艺。同时，结合高频震动锤，成功解决了砂层成孔困难和取心率低等问题。在滨浅海海域砂矿的实际应用中，该施工工艺表现出良好的效果，为今后滨浅海砂层钻探取心的研究与应用提供了参考与借鉴意义。

摘要:本文系统探讨了空气反循环跟管连续取样技术在排土场低品位矿产勘探中的应用价值与技术路径。该技术融合空气潜孔锤破岩、套管跟进护壁与反循环取样等工艺，适用于复杂松散地层，具备高效、精准、环保等优势。结合新疆金宝排土场低品位磁铁矿勘探项目，从设备选型、钻进参数、工艺措施等方面展开分析。结果表明，该技术显著提升了钻进效率与取样代表性，平均机械效率达24.28 m/h，岩粉采取率整体高于60%，为排土场资源勘查提供了可靠的技术支撑，具有推广价值。

摘要:废弃钻井液是地质钻探过程中产生的核心污染物，成分复杂且含钻屑、难降解有机物、各种化学处理剂等污染物，随意处置易引发土壤、水体及地下水生态污染。针对钻进过程中产生的各类废弃物无法有效处理而产生环境污染的问题，对废弃钻井液进行污染特性分析，采用“破胶+絮凝+脱色+固液分离”技术进行环保无害化处理，使得处理后的液相达到直接排放要求，分离出的泥饼固化处理达到建筑用材要求。并在古浪ZK301孔现场进行废浆无害化处理应用，验证该技术的可行性。为废弃钻井液无害化处理技术的升级迭代与规模化应用提供理论支撑和工程参考。

摘要:为落实绿色勘查理念，针对湘娄页1井施工中产生的800 m3钻井液废浆，设计了一套循环利用与无害化处理系统。该系统通过废浆池收集废浆，经泥砂分离器初步分离大颗粒固相后，将合格浆液返回钻井循环系统；不合格浆液添加聚合氯化铝（PAC）和阴离子型聚丙烯酰胺（PAM）破胶处理，再经固液分离装置压滤为泥饼和清水；清水可回用或达标排放，固相用于道路建设或安全填埋。现场应用显示，该系统全井循环利用废浆400 m3、清水200 m3，直接节省材料费用16万余元，实现了污染物零排放，为页岩气勘探中的钻井液环保处理提供了可行技术方案。

摘要:为完成招远玲珑?水旺庄矿区金矿资源潜力评价，在相关矿区设计2个孔共4000 m岩心钻探任务。在ZK1603孔施工工程中，针对金刚石绳索取心钻进中存在的孔壁垮塌、泥岩地层造浆、钻杆内壁结泥皮等问题，开展了基于聚乙烯醇（PVA）为抑制剂的无固相防塌钻井液研究，相比于腐植酸钾、磺化沥青等常规抑制剂，聚乙烯醇具有较强的抑制性，且抑制性与聚合度呈正相关；通过对比测试，确定了以黄原胶（XC）作为增黏提切剂、磺化褐煤树脂（SPNH）和磺化沥青（FT?342）作为降失水剂来配制钻井液。经实际应用，取得较好的效果。

摘要:西藏依拉山地区地质条件复杂，存在大量强分散易剥落的水敏性地层。地层主要为蛇纹石化、水镁石化和磁铁矿化的蚀变超基性岩，其中蛇纹石含量高达63%~84.4%、水镁石含量达13.7%~36.3%，蚀变带反复出现，其厚度达上百米，钻探施工中频繁遇到孔壁坍塌、钻孔缩径、卡钻埋钻、成孔率低等问题，导致孔内事故频发，严重影响钻进效率。本文在岩石矿物成分分析的基础上，分析总结此类强分散易剥落地层对钻探施工的影响原因；通过对比分析传统PHP冲洗液、低固相防塌冲洗液和FCM环保成膜冲洗液的性能及现场使用效果，优选出适合该地层施工的环保成膜冲洗液体系，并在4个钻孔成功应用，有效提升了钻探效率，取得了良好的应用效果。同时结合工程实践，总结了针对该强分散易剥落地层的跟管扩孔、冲洗液固相控制等钻探施工技术，为此类地层施工提供参考。

摘要:针对南丹县某矿区多钻孔钻遇破碎地层时频繁出现的坍塌掉块与阻卡等技术难题，本文在系统分析矿区地质特征的基础上，提出了孔壁稳定冲洗液技术对策，并开展了现场应用。受丹池断裂带影响，硅质泥岩岩体节理裂隙极为发育，表现为硬脆性破碎特征，在机械扰动作用下，层间结构极易发生失稳破坏，形成角砾状、碎块状剥落物，进而引发大规模掉块及坍塌卡钻等复杂情况。为此，本文研究探索了无固相植物胶体系冲洗液、低黏土相硅酸盐防塌冲洗液、低固相成膜冲洗液体系等多种冲洗液配方，最终研发出适用于该矿区破碎地层的低固相成膜PAC?LV+PVA1788冲洗液体系。该体系可发挥低固相体系中黏土颗粒的骨架作用，在GSP分散活化下，利用PAC?LV的颗粒桥接与PVA1788的疏水锚定协同成膜，于硅质泥岩孔壁快速生成致密韧性内外泥饼，兼具物理封堵与化学固壁双重功能，解决了硬脆性破碎地层微裂隙长时效封堵的工程难题。现场应用效果良好，为广西“锡、锑、铟”等关键金属找矿突破行动提供了有力支撑。

摘要:普光气田主力产层飞仙关组一、二段经二十余年开采，其压力系数已降至0.60~0.70，而其上、下的飞三段和长兴组目前都为原始地层压力，压力系数分别为1.20、1.10，形成了相对的高?低?高的压力系统。第二层技术套管封过飞三段，如果在飞一、二段欠压层使用1.03~1.05 g/cm³的常规水基低密度钻井液，则可能会发生严重漏失、压差卡钻、污染主体产层等复杂情况。为了不影响飞一、二段主产层的生产，本文从防漏、堵漏、应用井深5115 m、随钻封堵等方面进行了可行性分析，建议采用绒囊钻井液+随钻封堵方式钻穿该层。

摘要:针对新疆洪海沟深部复杂地层铀矿地浸开采井面临的钻探效率低、成本高、成井质量要求高等难题，开展优快钻进技术研究。通过对水源钻机、工程钻机、石油钻机三类设备进行性能与钻进效率对比，明确不同装备适用性；优化钻头选型、环保低固相防塌钻井液、防斜技术、套管结构及切割开窗成井工艺。现场完成19个钻孔，总进尺13731 m，施工指标满足设计要求。实践表明，履带式深井钻机更适配深部钻探需求；优化组合式井身结构兼顾稳固性与经济性；PDC钻头、环保低固相防塌钻井液、PVC套管及切割开窗工艺可提升钻进效率、保护矿层渗透性、延长井筒寿命。形成的优快钻进技术体系有效解决深部、复杂地层及地浸工艺特殊要求带来的施工难题，为洪海沟及同类砂岩型铀矿高效绿色勘探开发提供技术支撑。

摘要:井孔是CO₂注入目标层位的通道，是对注入地层中的CO₂及其对地层影响进行长期监测研究的基础和关键。相比常规的地热钻井，深部咸水层CO₂地质封存钻井需满足更高的密封性与耐腐蚀要求。本研究以山东省首个咸水层CO₂地质封存项目为例，列举了钻井施工难点，提供了主要的技术对策，为其他地区咸水层CO₂地质封存项目钻井施工提供依据。研究结果表明，钻井施工过程中采取快速钻进及相应泥浆护壁技术，解决井壁稳定性差问题。通过在取心管底部增加防岩心掉落的卡簧装置，解决取心难的问题。采用高强度套管成井解决套管的气密性与安全性问题。采用BCE?750S型防腐蚀水泥固井射孔成井工艺，解决固井水泥腐蚀性问题。通过在CO₂注入管柱增加卡瓦封隔器装置，保障CO₂注入的气密性与稳定性。同时，采用石油开采领域的采油树井口装置，并安装压力监测表，解决井口装置长期承压及监测问题。

摘要:针对地热勘探中井壁涌水层特征解析存在较大不确定性，本文基于常规综合测井的局限性，重点阐述了随钻超声成像测井的工作原理及技术优势。对随钻超声成像测井技术在MD?01地热井的应用情况进行分析表明，该技术可直观识别出井壁涌水层的地层结构特征，可对裸眼井壁裂缝、局部孔洞及复杂破碎带等特征进行外部表征。同种井壁特征下常规综合测井与随钻超声成像测井的结果基本一致，说明了随钻超声成像测井技术的可行性和准确性。该测井技术可有效改善常规综合测井的局限性，大幅缩短测井作业周期，显著提升测井效率，降低测井作业成本，在深部地热水平井测井中具有推广应用价值。

摘要:西藏阿里郎久地热田地热井施工过程中，遇到地层破碎、坍塌、井喷（涌水）发生早、泥浆护壁平衡地压钻进困难、技术套管临时止水难度大、闸板防喷器易结垢失灵、井口人员操作安全防护难保障等难题。通过研发应用井口防喷导流装置、技术套管双挂止水装置、高温井井口换阀装置，解决了钻井过程中遇到的难题，既能保证上部含水层地热水完钻开采又能钻穿深部地热层，实现了同一钻孔多层开采地热水的目的。

摘要:地热钻探施工是一项非常严谨的工程，其专业性较强，设备和工艺器具配套是施工顺利进行的保证。提高队伍的专业性素质和单位的技术力量，在新形势下采用先进的工艺技术，是地热井高质量钻完井的关键。加之我国的地热市场正在向地层深部拓展，施工难度也会加大，施工单位只要拥有自己独特的施工技术和特点，就能够在市场上立足自身发展的势头，发挥竞争优势。本文针对地热井施工的一些具体问题进行了剖析，指出多工艺空气钻进技术是优质、高效开发深部地热和地下水资源的有效方法。

摘要:磁导向在天然碱定向对接井水溶开采中是较成熟的对接方式，但当地层存在易被磁化的黄铁矿时，其在对接阶段会被磁化变成强磁体，一方面无磁钻具长时间暴露在强磁环境下，会使得隔磁效果下降，导致MWD方位测量产生偏差。另一方面，一旦在水平段磁中靶未能一次命中，磁场异常使得MWD磁方位测量完全失效，进行第二次中靶时侧钻缺少方位数据指导。使用水平陀螺仪进行可以在造斜段就对无磁钻具进行测量与MWD方位数据进行校正，在水平段不依赖地磁场测方位，可以为后续钻进及侧钻二次中靶提供数据指导。在国内某天然碱对接井中，使用水平陀螺仪测井，在有强磁干扰环境下实现数口靶区宽度只有152mm左右的对接井的连通，证实了水平陀螺仪在该种工况下具有可行性与可靠性。

摘要:空气潜孔锤跟管钻进技术在复杂地层钻进中具有显著优势。针对溜井频繁堵塞严重影响矿山安全生产的问题，以都江堰某水泥用石灰岩矿山1号溜井内的矿料恶性堵塞为研究对象，基于空气潜孔锤快速钻进特点，结合溜井堵塞疏通爆破孔的需求，提出远距离斜孔、近端垂直孔、近端斜孔等多类型、多维度的疏通爆破钻孔实施方案。应用结果表明：近端斜孔采用具有定向保直特性的空气潜孔锤同心跟管钻进技术能高效穿入堵塞段，高精度爆破井内堵塞矿料快速有效疏通溜井；采用潜孔锤跟管钻进技术，ZK5疏通爆破孔0~68 m孔段平均钻速8 m/h，68~143 m孔段平均钻速高达15 m/h，钻进效率相较于常规钻进技术提高显著；空气潜孔锤裸孔钻进工艺成孔速度快，但孔底锤头的摆动容易产生较大的孔斜变化，特别是在斜孔中受重力和钻压的影响下钻孔轨迹更易便离，在后续研究中建议增加孔内数据分析采集系统，实现地下?地面实时响应和轨迹控制。本文利用空气潜孔锤同心跟管钻进工艺，实现溜井高效、精准疏通，对矿山溜井堵塞事故处理提供了有力的技术支持。

摘要:针对南疆塔克拉玛干沙漠腹地地下水资源勘查的战略需求，以安迪尔工区KT1勘探孔为工程载体，系统构建500 m深度“先取心、后成井” 分层抽水试验井全流程工艺体系，实现深部松散薄互层地层的精准识别、动态成井设计、高精度分层止水与Packer分层抽水试验一体化实施。通过岩心、测井、颗粒分析、易溶盐测试、抽水试验等多源信息融合，精准划分含水层系统，独立求取各层水文地质参数，揭示地下水垂向水质分异规律。实践表明，该工艺体系可有效破解沙漠区深孔钻探、粉细砂地层护壁、薄互层止水、低渗透层参数求取等技术难题，建成“一井多层”监测开采井，为干旱沙漠区地下水精准勘查提供可复制的技术范式与数据支撑，对边疆水资源安全保障具有重要意义。

摘要:某火山监测站流体观测井因仪器卡死及前期打捞失败，导致井内遗留钻杆、线缆等多种复杂落物，且施工受高海拔景区场地与环保严格限制。针对此复杂井况，采用井下电视精准探查事故头，综合运用“捞、反、磨、套铣”等工艺进行修复。施工中采用外力辅助增扭，使用反丝公锥造扣并倒扣，成功反出事故钻具；定制带绞线筒的套铣工具，并创新改进（内壁焊钢筋钩）以清除缠绕线缆与打捞钻具；最终采用公接手对接打捞及外钩打捞清理残余线缆。同时，配制高黏度冲洗液携屑，并构建闭环系统实现泥浆零排放。结果成功捞出井内全部落物，累计捞出事故钻杆总长173.44 m，并捞出全部线缆、仪器及打捞钩，打捞成功率100%，井壁无二次损伤，完全恢复观测井功能，挽回经济损失近200万元。本研究为同类复杂井下落物打捞修复提供了可借鉴的技术思路与实践经验。

摘要:针对深埋岩溶区钻探施工中钻遇基岩面时因泥浆失返性漏失引发钻孔坍塌甚至地面塌陷的工程难题，本文结合北京市通州区3起钻孔坍塌事故案例，采用理论分析与工程验证相结合的方法，系统研究了坍塌机理与防治措施。基于朗肯土压力理论，建立了泥浆漏失前后孔壁应力平衡模型，推导了保持孔壁稳定的临界深度计算公式。结果表明：泥浆失返导致液柱压力下降，无法平衡地层侧向土压力，是孔壁失稳的根本原因；坍塌形式分为局部坍塌与整体坍塌，前者因临界深度以上地层液柱压力不足而自上而下失稳，后者需同时具备基岩顶板破碎、溶洞或地下河发育、覆盖层以非黏性土为主等极端地质条件。工程实践表明，合理设计孔口管深度、小径掏眼、提前下套管等预防措施可有效避免坍塌事故。研究成果对深厚覆盖层岩溶区钻探安全具有重要指导意义。

摘要:岩心钻探工程中，套管护壁技术能保障孔壁稳定，但竣工后因地层遇水膨胀、岩石剥落等问题，常导致套管无法起拔，造成资源浪费与经济损失。水力割刀作为套管回收与孔内事故处理的核心工具，其切割效能取决于硬质合金刀头性能与加工件的匹配度及工况适应性。本文结合山东莱芜夹钻事故处理以及广西百色套管起拔两个现场实际案例，通过对比YG类、YT类、YW类硬质合金刀头的切割效果，系统分析刀头性能与锰钢钻杆、常规套管的匹配规律。同时，结合切割过程中刀头崩刃、铁屑卡滞等失效现象及对应实物，分析了刀头材质选型偏差、出刀速度控制不当、刀头修磨状态不合理三大失效原因。本研究提出以YW2（适配锰钢钻杆）、YT5（适配高强度套管）硬质合金刀头为优先选型的方案，并展望立方氮化硼（CBN）刀头的应用前景。本研究可以为水力割刀刀头科学选型与切割工艺优化提供实践依据，并且对提升钻探工程管材回收率具有重要指导意义。

摘要:海洋地质十七号钻探船在海域CPT静探施工作业过程中，由于钻杆长时间在孔内停留孔壁发生失稳坍塌，起钻时遭遇卡钻、埋钻等问题。结合此次事故处理中所采用的设备与技术方法存在的问题，针对扶正器与水压内割刀组合装置的应用开展了应用研究，详细阐述其内部构造和工作原理，以及在试验应用中的经验。其经验可为处置此类事故提供借鉴。

摘要:立体式跨断层形变综合观测场地的建设，是把“地表-浅层-深部”多种手段布设到同一条活动断裂上，依托精准套管护壁、钻孔倾角精密控制及深部绳索取心等核心施工工艺，构建起高质量的立体观测体系，形成高密度、多频段、同步监测的“三维阵列”，可实时把脉断层瞬态跳动并长期跟踪其慢性应变。结合山东省临沂市跨断层形变综合观测场地建设项目施工实践，介绍了2个连续观测站、3个断层形变综合观测墩和1套断层面牛顿力监测系统的施工技术，构建了一个立体式的跨断层形变综合观测场地。项目的实施不仅有助于提高区域的地震预警能力，减少地震灾害带来的损失，同时也为地质学、地震学等领域的科研提供宝贵数据支持，推动相关学科的发展。

摘要:北拒马河调蓄工程作为京津冀防洪体系的关键设施，其基坑降水面临强透水卵石地层、临河边界复杂及传统涌水量预测方法失效三大技术挑战。本研究采用抽水试验-基坑降水试验-数值模拟三重交叉验证方法，实现渗透系数的精准反演：通过降水井抽水试验获取初始参数；结合基坑降水试验中36口井协同明排系统验证高强度抽排可行性；基于GMS平台构建三维渗流模型，通过水位残差反馈机制反演确定渗透系数。研究证实针对卵石地层深基坑，数值模拟驱动的参数反演方法可实现复杂边界精准刻画与参数-效果闭环验证，为涌水量预测提供科学依据。

摘要:针对钻探机台设备布置、管线敷设、防护设施及标识系统非标准化问题，采用质量管理小组方法，通过现状分析、因果识别与关键因素控制，构建了机台标准化指标体系，制定设备布局、管线敷设、安全防护与可视化标识等规范化措施。经试点验证，机台空间组织、线路秩序、安全防护及区域辨识性显著改善，作业安全性与效率提升。通过制度化文件与检查机制，实现经验成果向标准体系的转化，形成具有可复制特征的标准化实施框架。研究表明，质量管理方法在野外钻探复杂环境下能有效推动管理规范化，为地质钻探现场标准化提供可行的技术路径与实施框架。