工程技术成果

如题所述

在实施深部资源研究计划的过程中,我们研发的先进钻探技术和钻井地球物理测量技术经受了实践的考验,证明是实现地质和地球物理研究十分有效的技术手段。

·专门研制了自动化程度非常高的БY-15000钻机,设计能力为钻进井深15千米。在油压达到400千克/平方厘米的条件下钻机的提升能力为400吨,采用直流电机驱动可实现主要技术过程的无级调节,可实现钻具的自动升降和给进,使钻进速度提高好几倍。

·研究和应用了原理上全新的钻进方法,使井身结构的金属耗量减少了80%以上(与油气钻井对比),减少了用水泥固定套管的时间损失,预防了难以克服的井内复杂情况,因此保障了钻至很大深度的可能性。由于采用了最合理的径向尺寸(214毫米)(应为215毫米——译者注)钻进,所以使成井的时间缩短了50%~60%。

·专门为超深井设计了岩石破碎工具、高可靠性的轻质合金钻杆和能适应深井条件的井底动力机,其工作寿命超过了中深井中设计值的15%~20%,而在超深井中可超过70%~100%。还研制了耐高温的低速涡轮钻具,其稳定的工作转速为80~200转/分(钻进中钻杆柱不回转或以最低转速2~4转/分回转)。设计并应用了可向地表发送信号的井底涡轮钻具控制装置,如果没有该装置,井底动力机实际上不可能靠地表传感器实现过程控制,并钻至8~9千米的深度。

·研制了可在井底通过水力把岩心送入贮存仓内的新型取心工具、不用水泥架桥便可在井壁上不定向地钻出小径新孔——清除井底大颗粒沉渣的新办法,以及有效地防治井斜的专用技术等。

·为实现科拉超深井的进一步加深,采用了大量组合新技术。例如,为把套管下到8770米深处并加以固定,我们把套管分成四段下放,每段重140~150吨,长度2000米。研究了特殊办法并开发了专用软件确保成功对接,确定了保证最小曲率的专门方案,使套管柱可自由通过。为了固定套管柱,首次在高温下(150℃)采用广谱的简化水泥砂浆,以提高水泥与套管的粘接强度。在固定好了的管柱上每隔100米装有一个磁性和放射性标记物,以便在进行地球物理勘查时精确掌握物探结果的深度指标。

·由于套管的存在和保证了井身的垂直度,使钻杆柱在井身中的运转阻力几乎下降了2/3,为钻井继续加深至14000~15000米创造了有利条件。

·研制开发了一批可在高温(250℃)高压(100兆帕)条件下工作的新型地球物理仪器,为进行具有世界水平的全面综合研究提供技术保障。其中有声学测井仪和分光计式伽马测井仪,前者可研究声学场规律并确定横波和纵波在区间和层间传播速度,后者可在250℃高温和210兆帕高压条件下进行精确的分光计测量。

总之,前苏联成功地按计划完成了研制并应用新技术的任务,取得了对深部地壳和地幔综合研究的阶段性成果。实践证明,我们以深部研究计划为基础,借助现代化技术和工艺手段开展大范围综合研究的方针是正确的。我们获得的成果对许多国家的学者和专家具有重大的科学价值和实际意义。因为他们可以根据超深井的资料在全球意义上进行更深入的综合性地质研究。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答