自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局北京探礦工程研究所長期從事高溫地?zé)徙@探技術(shù)研究，有效破解了高溫鉆探技術(shù)難題，研發(fā)了永磁直驅(qū)頂驅(qū)鉆機(jī)、全金屬渦輪鉆具、孕鑲金剛石鉆頭、高溫鉆井液、鉆井液處理系統(tǒng)等多項技術(shù)成果，初步形成了高溫鉆探裝備、技術(shù)體系，相關(guān)技術(shù)在西藏羊八井、羊應(yīng)鄉(xiāng)、雄安新區(qū)、青海共和干熱巖工程、惠熱I井干熱巖鉆探等高溫地?zé)幔ǜ蔁釒r）鉆探工程中廣泛應(yīng)用，有效的促進(jìn)了新型清潔能源鉆探調(diào)查進(jìn)展。
1. 高溫硬巖復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)
為提高高溫地?zé)幔ǜ蔁釒r）鉆進(jìn)效率，探礦工程所針對高溫硬巖鉆探特點研制了耐高溫高轉(zhuǎn)速全金屬渦輪鉆具和高溫硬巖孕鑲金剛石鉆頭，可滿足300℃高溫鉆探需要，具有耐高溫、高轉(zhuǎn)速、長壽命等特點，采用渦輪鉆具配合金剛石鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)可有效破解高溫硬巖鉆探技術(shù)難題。
2、高溫鉆井液技術(shù)
高溫鉆井液技術(shù)是高溫地?zé)徙@探關(guān)鍵技術(shù)之一，探礦工程所針對干熱巖鉆探特點，研發(fā)優(yōu)選了多種抗高溫鉆井液處理劑，形成了抗溫水基鉆井液體系和高溫固井水泥配方及工藝，在青海共和GR1井干熱巖鉆探工程中成功應(yīng)用，可滿足240℃以上高溫鉆探的需要，有效地破解了高溫地?zé)徙@探鉆井液技術(shù)難題。
3、高溫鉆井液處理系統(tǒng)
經(jīng)過多年的研究，探礦工程所已形成鉆井液固相控制全套技術(shù)裝備，并開展了冷卻及廢漿處理系統(tǒng)研究，在解決高溫鉆井液處理技術(shù)難題的同時，有效實現(xiàn)綠色環(huán)保無污染鉆探施工，為高溫地?zé)徙@探調(diào)查提供裝備和技術(shù)保障。
4、永磁直驅(qū)電動頂驅(qū)鉆機(jī)
針對高溫地?zé)徙@探特點，探礦工程所自主研發(fā)了3000m、3500m系列永磁直驅(qū)電動頂驅(qū)鉆機(jī)，具有自動送鉆功能，實現(xiàn)無齒輪傳動、變頻無級調(diào)速，卷揚(yáng)機(jī)具有無磨擦剎車、能耗剎車和懸停功能等，實現(xiàn)提下鉆遇卡阻開泵回轉(zhuǎn)施工工藝。已成功完成浙江臨安頁巖氣鉆探和惠熱1井鉆進(jìn)工程施工，節(jié)約能源達(dá)30%以上。
5. 高溫平衡鉆井工藝
高溫地?zé)徙@井面臨井涌和井噴的風(fēng)險，要滿足安全快速鉆進(jìn)，需要采用平衡鉆進(jìn)工藝。該工藝采用自主研發(fā)的耐高溫旋轉(zhuǎn)防噴器系統(tǒng)，可實現(xiàn)井底壓力平衡、井口壓力控制、帶壓鉆進(jìn)施工，有效防止漏失、井涌，保護(hù)地?zé)醿?，提高鉆探效率。
6、超高溫高壓流變儀
依托國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項——“超高溫高壓鉆井液流變儀的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”（項目編號2012YQ050242），成功研制出國內(nèi)首臺超高溫高壓流變儀。該儀器采用了國際先進(jìn)的外環(huán)隔離磁耦合驅(qū)動和非接觸式扭矩傳遞測量技術(shù)，攻克了超高溫高壓條件下的動態(tài)密封和剪率控制等工程難題，實現(xiàn)了高溫320℃、低溫-10℃和高壓220MPa條件下的高精度粘度測量。超高溫高壓流變儀的研制成功，象征著國內(nèi)的流變儀測控技術(shù)達(dá)到世界一流水平，打破了國外高端流變性測試儀器在市場上的壟斷地位，儀器可滿足深地科學(xué)鉆探、深部地?zé)豳Y源鉆探的高溫高壓鉆井液測試需求，也能應(yīng)用于深水或陸域天然氣水合物等新型清潔能源鉆探用低溫鉆井液的流變性測試評價。
應(yīng)用案例1：2015年7月，探礦工程所自主研發(fā)的Ф127渦輪鉆具，在“干熱I井”（國內(nèi)首口干熱巖科學(xué)鉆井）進(jìn)行了國內(nèi)首次渦輪取心鉆進(jìn)實驗，鉆進(jìn)平均機(jī)械鉆速為1.29m/h，與165mm螺桿和轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)方法相比，鉆進(jìn)效率分別提高了30.3%、98.46%、18.34%。
應(yīng)用案例2：探礦工程所研發(fā)的高溫鉆井液技術(shù)和高溫固井技術(shù)在羊八井北區(qū)高溫地?zé)崽镢@探中得到了應(yīng)用，為羊八井ZK4001高溫地?zé)峋@井與完井提供技術(shù)支持，獲得206℃連續(xù)高溫蒸汽，為地?zé)犭娬咎峁崮埽侥壳耙堰B續(xù)供熱近30年。
應(yīng)用案例3：2018年，鉆機(jī)在廣東惠州進(jìn)行惠熱1井干熱巖鉆探施工，設(shè)計孔深3100m。截止6月29日，已鉆進(jìn)至2308m。該鉆機(jī)的成功應(yīng)用標(biāo)志著我國掌握了永磁直驅(qū)頂驅(qū)鉆機(jī)的核心技術(shù)，占據(jù)了電動頂驅(qū)的技術(shù)制高點，為深地智能化鉆機(jī)的研究奠定了堅實基礎(chǔ)。
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