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中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所自主研發(fā)的井底動(dòng)力硬巖取心鉆具近日在汕尾海域完成海試，中空井底動(dòng)力鉆具首次在海底花崗巖地層中實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)10.1米，取心8.69米，取心率達(dá)86.04%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了IODP硬巖取心水平。此次海試成功，標(biāo)志著我國(guó)在大洋鉆探硬巖取心關(guān)鍵器具攻關(guān)方面取得了突破性進(jìn)展。

海試現(xiàn)場(chǎng)

孔底動(dòng)力取心與常規(guī)回轉(zhuǎn)取心相比，最大優(yōu)勢(shì)在于破巖鉆頭回轉(zhuǎn)動(dòng)力依靠泥漿驅(qū)動(dòng)，鉆桿無需回轉(zhuǎn)，這種取心鉆具對(duì)鉆孔的穩(wěn)定性和鉆桿受力改善顯著，井壁安全和鉆具安全性大大提高，因此，孔底動(dòng)力硬巖取心技術(shù)一直是大洋科學(xué)鉆探理想的取心鉆具。歷時(shí)三年，勘探技術(shù)研究所海洋鉆探技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)從原理性攻關(guān)到陸地野外可靠性試驗(yàn)，對(duì)孔底動(dòng)力取心鉆具進(jìn)行了四輪持續(xù)性優(yōu)化改進(jìn)，研制了φ197毫米規(guī)格的中空螺桿馬達(dá)取心器具，單回次取心長(zhǎng)度7.3米，取心直徑φ55毫米，在陸地完整花崗巖巖層中試驗(yàn)，最高鉆效達(dá)15米每小時(shí)，取心率近100%。本次海試搭載海洋地質(zhì)十號(hào)鉆探船，采用全斷面和取心鉆進(jìn)相結(jié)合的施工工藝，成功鉆至海底以下80米，鉆穿花崗巖層。海試過程中充分發(fā)揮了井底動(dòng)力鉆具鉆進(jìn)效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)和巖心質(zhì)量好等特點(diǎn)，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)。

本次井底動(dòng)力硬巖取心鉆具海試是世界首例中空螺桿硬巖取心的成功案例，一舉解決了“中空螺桿+繩索取心”這一原創(chuàng)性技術(shù)世界難題，為大洋科學(xué)鉆探以及超深孔硬巖取心提供了一套嶄新的工藝器具，為我國(guó)大洋鉆探鉆穿莫霍面，探索地球深部奧秘提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。