国家科学技术进步奖推荐项目三方案.PDF

国家科学技术进步奖推荐项目三 一、项目名称 高精度定向贯通井配套技术及其推广应用 二、申报奖种 国家科学技术进步奖 三、项目简介 高精度定向贯通井技术是指采用先进的钻井器具和测量仪器，使两井或多 井在地下数百米甚至数千米处的矿层靶区内实现对接连通并形成采矿通道的钻 井技术。该技术被应用于盐、芒硝矿、天然碱等可溶性矿产开采中，两井或多 井贯通后向其中一井注入清水，从另一井即可采出含矿溶液；也可应用于煤层 气、水、石油、地热田、页岩气及干热岩等资源开采中。该技术突出的优点是： 利用水平钻井技术和测量技术，在矿层中建成固体溶解通道或气体释放通道， 增大开采面积，从而提高矿产的回采率和生产率并延长生产井组的使用寿命。 本成果主要以“采卤对接井钻井技术的研究”、“高精度定向贯通井配套技 术及其推广应用”、“高精度定向钻进中靶系统研究”、“全液压撬装式测井绞车” 等科研项目成果为基础，有机结合定向钻进技术、随钻测量技术和近靶点旋转 磁中靶技术，完善了我国小直径定向钻探技术的配套和技术方法。其主要技术 内容包括钻井动力钻具、测量仪器、测井方法、钻井工艺与定向软件等，具体 内容如下：1）提出了定向贯通井用于钻井采矿的概念；2）研制了螺杆钻具、 有线测斜仪和全液压测井绞车等配套设备和器具；3）研发了定向钻进高精度中 靶系统，实现了井组的精准连通（靶区直径仅要求 50cm）；4）系统地提升了高 精度定向贯通井钻井工艺；5）设计了新型的分支平行井组，在减少钻井工程量 的同时，可获得较高的生产效率。 本成果技术可应用于深度达3000m、水平井段距离达1000m的水平贯通井组， 对靶区直径的要求为不低于 50cm。本项目提出的定向贯通井用于盐卤开采时， 与两口单井开采相比，其产能可提高 3 倍，回采率可提高 1 倍，可提高盐产量 8%～10%。平均卤水浓度提高20g/L～25g/L；直接建井成本可节省40%。本项目 的技术内容已在国内外得到大规模应用，为所在单位直接创产值18240万元。 本项目申请发明专利1项，发表论文50余篇，专著1部，会议论文集1部。 培养了7名博士研究生。由于取得成果显著，于1995年获得原地质矿产部科学 技术进步奖一等奖；2004年获得中国地质科学院十大科技进展之一；2010年获 得国土资源部科学技术奖二等奖。 本项目成果形成后，通过与井队合作和组织培训班的形式进行了大力推广 应用，迅速在盐矿、钾盐矿、碱矿和煤层气开采中得到了广泛的应用。目前仅 勘探技术研究所采用本项目成果就已在全国六大井矿盐区完成了16对采卤对接 1 井并在世界第二大天然碱矿土耳其贝帕扎里完成了53对天然碱对接井工程，共 创产值约1.8亿元，新增利润4000多万元。在勘探技术研究所的带动下，国内 其他井队或钻井公司利用该技术实施了对接井，也创造了可观的经济效益。采 用高精度定向贯通井技术及配套设备改变了我国过去落后的矿产开采技术，有 利于保护环境及矿产资源，使我国目前的可溶性固体矿产开采技术达到国际先 进技术水平，促进了我国的定向钻进施工设备及技术的进步。 四、项目完成单位 中国地质科学院勘探技术研究所 五、完成人及完成人贡献 序 完成人姓 完成人主要贡献 号 名 项目总负责人，全面负责组织整个项目的立项、实施、验收及 推广应用。主持解决技术难题，带领项目成员进行野外试验及 1 向军文 生产，充分把科研成果及实际生产结合，对项目成果的取得发 挥了关键作用，提出引进近距离测井技术，创新性地提出了多 井组对接模式，负责了先进实用的定向测量软件的编写。 在成果推广应用过程中，作为项目负责人之一，主要负责土耳 其天然碱工程的施工工程设计及完井报告的编写，组织工程实 施，负责引进高精度磁中靶新技术及现场数据处理，并主持研 究开发了“