중국 시추 기술 개발 현황

현재 중국의 고체 광물 코어 드릴링 장비에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 하나는 70 년대에 개발된 XY 시리즈 유압 수직축 시추기 [그림 2.2(a) 와 그림 2.2 (b)] 입니다. 다른 하나는 후기에 개발된 전체 유압 동력 드릴 [그림 2.2 (c)] 입니다. 수직축 시추기의 시추 깊이는 일반적으로 2000m 미만이며, 소수의 기종 시추 깊이는 3000m·m m 에 가깝고, 배합 기술은 일반 회전파 드릴링과 취심 위주로, 시추기 시추 매개변수 기기 구성이 뒤떨어져 있다. 진흙 고체 제어 시스템은 여전히 ​​전통적인 진흙 웅덩이와 순환 탱크에 머물러 암석 가루가 자연적으로 침전되는 후진 국면에 머물러 있어 우물 바닥 동력 드릴이 로션의 고체 함량에 대한 요구를 충족시킬 수 없다. "95" 기간 동안, 성공적인 유압 수직축 쌍카드 역봉과 AC 변주파수 쌍카드 지질암심 시추기를 개발하였다.

"10" 기간 동안 중국 지질과학원 탐사기술연구소 (이하 탐사원) 는 YDX-3 전유압동력동력지질암암암시추기 [71MM 밧줄로 심도드릴을 뚫어 깊이 1000m, 그림 2.2 (c)] 이 드릴은 다이아몬드 로프 코어 링, 충격 회전 드릴링, 방향 드릴링 및 역순환 연속 코어 링에 적합합니다. 11 차 5 개년' 기간 동안 YDX 시리즈 차세대 지질암심 시추기 개발 작업이 본격화되고, YDX-2 시추기 (시추 깊이 600m), YDX- 1 시추기 (시추 깊이 300m), YDX-4 시추기 (시추 깊이 300M) 가 본격화됐다. 115' 와' 863 계획' 중점 프로젝트인' 2000m 지질암심 시추 핵심 기술 및 장비' 의 핵심 내용으로 YDX-5 시추기 (시추 깊이 2000m) 는 20 1 1 에 있다. "11-5" 의 끝에, 전체 유압 파워 헤드 지질 코어 드릴링 장비는 전체 시리즈 (300 ~ 2000 미터) 를 형성했습니다. 현재, 전체 유압 파워 헤드 지질 코어 드릴링 장비의 다른 모델은 성공적으로 개발되었습니다: 연운항 황해 기계 공장의 HYDX-4, HYDX-5, HYDX-6, 드릴링 깊이는 각각 800m, 1200m,/KLOC-0 입니다 산둥 지질 탐사 기계 공장의 XD-3 및 XD-5 모델은 각각 800m 및 1200 m 의 드릴 깊이를 가지고 있습니다. 다른 제조업체가 개발한 다양한 유형의 전체 유압 동력 드릴도 있습니다.

"12 5" 기간 동안 3000m 전기 다이렉트 드라이브 드릴링 장비 [그림 2.3 (a)], 3500m 지질 코어 드릴링 장비 (YDX-6 유형) [그림 2.3 (b)], 400m 경량 드릴링 장비, 얕은 샘플링 장비 및 600 이 완료되었습니다. 이로써 우리나라 지질암심 시추기 시리즈는 이미 3500m 로 확장되었으며, 국가과학기술계획의 지원을 받아 4000m 지질암심 시추기도 개발 중이다.

그림 2.2 중국에서 널리 사용되는 수직축 시추기와 새로 개발된 동력 시추기.

그림 2.3 3000 미터 및 3500 미터 지질 코어 드릴링 장비

2. 1.2.2 지질 코어 드릴링 기술 현황 및 새로운 발전

중국의 금강석 밧줄 코어 드릴링 기술은 1970 년대 중반부터 보급되기 시작했다. 현재 깊이가 3000m 에 육박하고 최대 깊이가 4006m 에 달한다 .. 로프 코어 드릴링 기술은 이미 우리나라 고체 광물 코어 드릴링의 주요 기술 방법이 되었다.

우리나라의 유압 DTH 망치 드릴의 발전은 국제 선두 수준에 있다. YZX 127 형 유압 DTH 해머는 2005 년 완료된 중국 대륙과학시추공학부 1 우물 공사에서 좋은 결과를 얻어 총 4038.88 미터, 평균 시효율1./KLOC 일반 시추 생산과 소 지름 시추 조건 하에서 적용 범위도 확대되고 있다.

중국은 1960 년대부터 다이아몬드 드릴을 개발하기 시작했다. 수십 년의 발전을 거쳐 이 기술은 비약적인 발전과 발전을 이루었다. 드릴의 제조와 사용 수준이 크게 향상되었다. 금강석 드릴의 평균 수명은 초기 30 ~ 35 m 에서 100m 이상으로 높아져 드릴링 효율이 새로운 수준으로 높아졌다. 드릴 재료 절삭 기술이 발전함에 따라 드릴 비트의 지층에 대한 적응성이 더욱 강화되었다.

지질 작업의 전면적인 회복에 따라 암심 시추 작업량이 해마다 증가하고 있다. 밧줄 중심, 유압 충격 회전, 방향 드릴링 등 선진 시추 기술을 주요 특징으로 하는 작은 지름 금강석 지질암심 시추 기술이 다시 한 번 활기를 띠고 있다. 20 세기 말부터 26 세기 초까지 지질암심 시추 기술은 새로운 발전을 이루었다. 구체적으로 다음과 같은 방면에 나타난다.

(1) 복합 드릴링 기술 연구

이 기술은 서로 다른 지질 환경과 다양한 샘플링 목적을 충족시키는 기기 세트를 실현하여 가뭄과 물 부족 복잡한 지층 지질 조사와 석유 지진 지구 물리학 시공의 빠른 샘플링을 위한 신뢰할 수 있는 기술적 수단을 제공한다. 특히 우리나라의 새로운 석유가스 탐사에서 이 기술 방법은 복잡한 지층 유가스 지진, 지구 물리학 폭파 공성공난의 기술적 난제를 해결했을 뿐만 아니라 시공 효율을 5 ~ 8 배 높였다. 우리나라의 새로운 석유가스 탐사를 가속화하기 위해서, 새로운 석유가스 광산 이상이 중요한 역할을 했다는 것을 발견하여 석유 물탐사계의 중시를 불러일으켰다. 이런 기술 방법의 직접 생산액은 100 억원을 초과한다.

(2) 서부의 복잡한 지층에서 깊은 구멍 코어 드릴링 기술에 관한 연구.

이 성과는 중국 서부의 복잡한 지층과 중동 심부지질 광산자원의 탐사 평가를 가속화하는 데 매우 실용적인 기술적 수단을 제공한다. 이 성과에 의해 개발된 깊은 구멍 밧줄은 드릴, 드릴 및 시공 기술을 취함으로써 국내 고체 광산자원 조사기구의 구멍 깊이 기록을 만들었는데, 그 중 샘플링 깊이가1900M 을 넘는다.

(3) 자원 평가 방향 드릴링 건설 기술

이 기술은 하나의 주공이 여러 개의 지공을 완성하고 광체를 관통하는 목적을 실현하여 대량의 시추공 업무량을 절약하고, 향후 특수 시공 환경에서 시추공 샘플링 시공을 위한 경제적인 기술 수단을 제공한다. 이 기술은 엄청난 경제적 사회적 효과를 가져왔다.

(4) 지질지도 작성 및 지구 화학 탐사 빠른 샘플링 시추 장비 및 시공 기술.

이 기술은 우리나라 해양지질조사에서 대규모 지질지도, 지구화학 탐사, 빠른 샘플링을 위한 효율적인 설비와 기술 수단을 제공한다. 우리나라 지질조사에서의 지질지도, 지구화학 샘플링, 해양지질, 환경지질조사건설 등에서 아주 좋은 응용효과를 거두어 좋은 응용전망을 가지고 있다.

(5) 유압 DTH 망치의 구조와 성능이 크게 향상되어' 삼합일' 드릴이 성공적으로 개발되었다.

15 기간 동안 성공적으로 개발된 YZX 127 유압 DTH 해머는 새로운 구조를 채택하여 유압 해머의 에너지 활용률과 안정성을 크게 높였으며, 그 기술적 성과는 두 나라의 발명 특허를 획득했다. 중국 대륙과학시추공학부 시추 1 호정공사에서 단정이 유압망치로 3485.69m 를 연속으로 사용하고 우물 깊이 5118.2m 를 사용하는 세계기록을 세웠다. 자체 개발한 유압 잠공망치+나사 모터+밧줄은' 삼위일체' 드릴을 취심해 코드릴 1 우물 주공 5000 미터 깊이에서 한 번 성공적으로 파고들어 길이가 3.5 미터인 완전한 코어를 꺼내어 이 드릴의 연구가 초보적으로 성공했음을 증명한다.

(6) VDS 수직 시추 시스템 및 충실도 샘플링 드릴을 탐색했습니다.

다목적 마이크로 컴퓨터 자동 방향 드릴링 시스템 및 기술 연구는 자동 제어 및 보정을 핵심으로 하며, 성숙한 센서, 유압 및 기계 기술을 활용하여 기계, 전기, 액체가 통합된 폐쇄 루프 수직 드릴링 시스템을 탐구합니다. 공간이 좁고 작업 환경이 열악하여 발생하는 다양한 기술적 난제를 기본적으로 해결하고 폐쇄 루프 제어 시스템의 주요 하드웨어 설계를 위한 일련의 작업 아이디어를 탐구합니다. 앞으로 첨단 기술 자동 수직 시추 또는 자동 방향 시추 시스템에 대한 추가 연구를 위한 경험을 쌓기 위한 토대를 마련했습니다. 원시 상태 수화물 샘플을 얻을 수 있는 코어 드릴 구조, 드릴 원형 등의 보조 장치를 개발하고 시험 제작하여 실내 실험을 실시하여, 실용적이고 믿을 수 있는 수화물 충실도 샘플 드릴을 더욱 개발하기 위한 토대를 마련했습니다.

(7) 방향 시추 기술과 맞대기 우물 시추 기술이 새로운 진전을 이루었다.

방향 드릴링에 적합한 조합 드릴을 설계하고, 중간 및 저속 나사 드릴이 롤러 콘 드릴, 다이아몬드 드릴 및 복합 드릴 비트에 맞게 개선되었습니다. 방향 드릴링 및 수평 드릴링 설계 제어 소프트웨어가 준비되었습니다. 원래 수용성 광물의 채굴 방식을 바꾸어 채굴효율과 광산자원의 이용률을 크게 높였다. 거의 3000 미터에 가까운 두 쌍의 깊은 우물 도킹 우물을 완성하여 우리나라 도킹 우물 기술의 새로운 시대를 열어 염수 도킹 우물의 중대한 기술 돌파를 실현하였다.

2. 1.2.3 자원 탐사에 시추 기술 적용

시추 기술은 중국 자원 탐사에 중요한 공헌을 하였으며, 중요한 역할을 할 것이다. 신중국이 설립된 이래 이미 매장량을 밝혀낸 17 1 광종과 150 여종의 광종 탐사에 모두 다양한 정도로 시추 기술을 채택하였다. 시추 기술은 중국 경제 발전에 필요한 광산자원과 에너지 공급을 보장하는 데 중요한 공헌을 하였다.

1903 부터 1949 까지 우리나라 시추의 총 작업량은170,000 m 정도에 불과하며, 거의 외국 회사들이 자신의 시추 설비를 이용하여 완성한 것이다. 신중국이 설립된 후 완성한 시추 작업량은 해마다 증가하고 있다. 지질 시스템을 예로 들면, 1949 부터 2002 년까지 누적 시추 작업량은 106m,' 15' 이후 국가가 지질 작업에 대한 중시에 따라 시추 작업량이 강한 성장기에 접어들었다. "11 차 5 개년 계획" 이후 코어 드릴링 작업량도 2006 년 865.38+00,000m 에 달했습니다. 2007 년110.65 만 미터; 2008 년 1555 만 미터; 2009 년 17205 만 미터; 2010180,000 m; 20 1 1 연간 2400 만 m; 2012 3419.19 만 m. 동시에 탐사 깊이도 깊어지고 있다. 2 1 세기에 점점 더 많은 드릴이1000m 의 깊이를 완성했습니다. 불완전한 통계에 따르면 1000m 이상은 수백 개, 2000m 이상은 수십 개를 드릴합니다.

우리나라의 광산자원은 수백 년의 탐사 개발을 거쳐 대부분의 지표와 얕은 광산자원이 발견되어 이용되었다. 이에 따라 국토자원부 지도의견에서 확정한 심부 탐사 작업 전략 목표는' 주광대 지하 500 ~ 2000 m 심부자원 잠재력을 평가하고 중요한 고체공업 광체 탐사 깊이를 1500m 로 추진하는 것' 이다. 허베이 () 성 지질탐사국 제 4 지질대대 승덕 () 지역 M24 이상 검증 광구 국가위기광산 탐사 성과와 ZK2402 시추공을 예로 들어 심층 광산자원 탐사에 시추 기술이 적용되었음을 설명한다.

(1) 국가 위기 광산 탐사 결과

2004 년 국토자원부는 9 개 광산을 선택해 위기 광산 탐사 시범을 펼쳤다. 대야철광 심부에서 이미 760 여만 톤의 철광석이 발견되었다. 본 광구는 총 * * * 드릴 22 개, 총 입척 13980m, 드릴 10 개, 건림산광단 ZK 15-7 구멍 세그먼트 326.65m 동시에 1500m 깊이에서 상부와 동족인 철광을 코어 시추하여 광산 이론을 업데이트했다. 다른 8 개 위기 광산 탐사 프로젝트도 진전을 이루었다. 랴오닝 () 성 푸신 광업그룹 8 도 참호 탄광의 9 개 시추공 중 4 개 시추공이 채취탄층을 발견하여 좋은 탐사 전망을 보였다. 대형 공기업 운남 노공장 주석 광산의 기존 매장량은 4 년 동안만 유지될 수 있다. 현재 구리 84000t, 주석 1.033t 를 획득한 것으로 추정됩니다. 또한 랴오닝 () 홍투산 () 구리 아연 광산, 운남 대요지 () 구리 광산, 운남 학경 광산, 호남 요강선 텅스텐 광산, 쓰촨 김하인 광산 등 6 개 위기 광산은 모두 다른 정도의 탐사 새로운 진전을 보이고 있다. 첫 9 개 위기 광산 시범 사업이 시작된 뒤 2006 년에는 또 40 개의 위기 광산 자원 승계 프로젝트가 시작됐다.

2008 년 말까지 국가 위기 광산은 자원 탐사 공사를 이어받아 5 년 동안 2 16 개의 광산 심부 탐사, 시공 시추10.58 만 미터, 구덩이 탐사 26 만 미터를 완성했다. 누적 탐사 새로운 자원 매장량: 석탄 46 억 톤, 철 7 억 톤, 망간 739 만 톤, 구리 654.38+96 만 톤, 납 아연 485 만 톤, 텅스텐 40 만 톤, 금 426 톤, 은 5696 톤, 인광 734 1 동시에, 위기 광산 전문 탐광 공사의 실시도 시추 기술의 진보를 어느 정도 촉진시켰다. 금강석 로프 코어 드릴링 기술의 시추 깊이는 과거 1000 미터도 채 안 되어 현재 2000 미터로 높아지고 있다. 5 년 만에 완료된 65438+580,000 미터 위기 광산 탐사 시추 작업 중 깊이가100m 를 초과하는 드릴은 173 개로 총 시추 작업 부하의 14.46%,/

(2) 승덕 지역 M24 이상 검증 광구 ZK2402 구멍.

승덕 모 광구는 몬테네그로기성 잡암체의 서북연에 위치하여 경사 장석과 정장암으로 구성되어 있다. 주탄층은 800 ~ 1900 m 사이에 분포되어 있으며 광구는 M24 지자기 조합 이상이다. 허베이 지질 조사국 제 4 지질대대가 완성한 M24 이상 검증 광구 ZK2402 시추공은 2007 년 4 월 15 부터 2007 년 7 월 18 까지, 최종 구멍 깊이1905. 국산 일반 소재 89mm 과 71MM 로프 코어 드릴 파이프.

ZK2402 구멍의 경제사양은 시효 2.59m/h, 월효율 60 1m, 회길이 2.53m, 전공 심박수 98%, 직공과 종공정 경사 13, 다이아몬드 드릴 평균 수명입니다

발생하는 기술적 문제는 XY-6B 드릴의 상승력입니다. 수직축 토크는 기본적으로 2000m 이내의 깊은 구멍 사용 요구 사항을 충족하지만, 카드 클램프 힘과 수직축 (회전체) 고정 브래킷의 강도가 부족합니다. 시추에 필요한 시추 매개변수를 감지하는 장비가 부족하여 2000 미터 심공 시추 과정에서 현장 작업 경험에만 의존하여 기술 매개변수를 조정하고 제어할 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 시추명언) 이 광구의 탐사 실천은 드릴링 깊이가 2000 미터가 넘는 시추 설비와 기구가 절실히 필요하다는 것을 증명했다

ZK2402 암심 시추는 주탄층이 원래 예상했던 것보다 두껍고 원경 철광 자원량이 3 억 톤이라는 것을 증명했다.

2. 1.2.4 시추 기술이 국가 중대 과학공학 및 지질재해 모니터링, 경보 및 거버넌스에 적용된다.

2005 년 3 월 8 일, 중국 대륙과학시추주공공사가 완공되어 1353 일 연속 시추, 최종 구멍 깊이 5158m 가 완성되었습니다. 2005 년 6 월 5438+2 월 65438+7 월,' 중국 대륙 과학 시추 공사 시추 신기술 시스템 연구 및 응용' 과학 기술 성과는 국토자원부를 통해 감정됐다. 이 프로젝트는 창의적으로' 조합 시추 기술',' 유연한 이중 구멍 방안',' 고급 작은 구멍 지름 코어 드릴링 방법' 을 결합하여 중국만의 특색을 지닌 과학 시추 기술 체계를 형성했다. 이 시추 신기술 체계는 주로 우물 바닥 동력 구동 충격 회전 코어 드릴링 기술, 경암 대구경 장정구 확장 드릴링 기술, 높은 경사 지층 우물 경사 제어 기술, 양질의 LBM-SD 진흙 시스템, 작은 간격 접합 및 활동 전선관 응용 기술, 우물 내 사고 예방 및 처리 기술, 시추 데이터 수집 및 처리 기술 등으로 구성되어 있습니다. 효율적인 암석 시추 기술, 유압 DTH 해머 충격 회전 시추 기술, 취심 기술 및 진흙 기술은 중국 대륙의 과학 시추 공사에 강력한 기술 지원을 제공합니다. 획기적인 성과를 거두어 국내 선두와 세계 선진 수준을 창출하여 중국 대륙의 과학 시추 공사 완성에 중요한 공헌을 하였다. 한편 중국 대륙과학시추공학부 시추 1 호 우물의 성공적인 시행과 과학 기술 성과도 우리 지질암심 시추 기술의 향상을 크게 촉진시켰다.

환경과학 시추 기술 연구 성과는 이미 국가 중대 공익 프로젝트인 잔다르 나무 분지 자원과 환경과학 시추, 롭보 환경과학 시추, 운남학경 환경 시추, 송요분지 과학 시추 프로젝트에 적용되었다. 채취한 샘플은 완전하고 회수율이 높고 교란이 없다. 학경 환경 시추 암심 채택률이 97%, 로브볼 환경 시추 암심 채택률이 90% 이상이며, 환경 시추에서 대체할 수 없는 암심 보호와 취심 역할을 충분히 보여주고 있으며, 현재 환경 시추에 종사하는 주요 기술이다. 꺼낸 샘플에 대한 분석 연구를 실시한 후, 지구의 어느 시기 지구 환경의 발전 진화 법칙을 정확하게 추론하여 국가 거시경제 결정에 이론적 근거를 제공하였다.

"산사태 모니터링 신기술 및 시리즈 기기 개발", "지질 재해 모니터링 데이터 자동화 및 네트워크 수집 시스템 연구", "지질 재해 모니터링 및 예측 핵심 기술 연구", "산사태 모니터링 응용 시범", "높고 가파른 사면 지질 안전 모니터링 및 조기 경보 기술 시범", "전형적인 돌발성 지질 재해 시공간 경보 (수분 함량 시험기)" 및 기타 기술 및 기기 연구 결과 개발된' 산사태 광섬유 추력 모니터링 시스템',' QXY-5 드릴링 경사계' 등의 기기는 자동 모니터링을 실현하고 있으며, 삼협 저수지 지역 및 기타 지역의 여러 현시의 산사태 심도 변위 모니터링에 광범위하게 사용되고 있다. "물 함량 시험기" 도 전국에서 잘 보급되어 현지 인민의 생명과 재산의 안전을 보장하고 도시 건설 계획을 지도하는 데 적극적인 역할을 했다.

신형 비금속 닻줄을 통해 금속닻줄을 대체하는 연구와 탐구를 통해 금속닻선의 품질, 운송난, 부식 방지 등의 문제를 해결했다. 새로운 고강도 프리스트레스 콘크리트 구조물의 미끄럼 방지 말뚝에 대한 연구를 통해 미끄럼 방지 말뚝의 지지력을 높였습니다. "산사태 탐사 잠공망치 암심 시추 기술" 의 연구가 성공하여 시추 속도가 크게 향상되었으며, 산사태대 샘플링 품질이 보장되었다. "하천댐 침투 강화 빠른 고압 스프레이 기술 연구 개발" 성과는 1998 홍수 후 위험저수지의 침투 강화에 성공적으로 적용되어 시공 효율을 높였다.

2. 1.2.5 결론

시추 기술은 여전히 지하에서 물리적 암석과 광물 샘플을 꺼낼 수 있는 유일한 탐사 기술이다. 현대 시추 기술이 발달하면서 암심 드릴은 이미 전체 유압 동력기 드릴과 자동화, 지능화 지질암심 드릴로 발전했다. 우물 바닥 동력 드릴 (DTH 해머, 나사 드릴, 터빈 드릴, 우물 드릴 등). ) 발명에서 개발에 이르기까지 일정 수준에 이르렀다. 드릴링 기술은 이미 인조 금강석과 합성 복합 초경질 소재를 드릴링하는 시대로 발전했다.

시추 기술은 우리나라 자원 탐사, 국가 중대 과학공학, 지질재해 모니터링, 경보 및 통치에 중요한 공헌을 하였으며, 더욱 중요한 역할을 할 것입니다.