毕业论文随钻测量

毕业论文随钻测量

深水石油钻井技术现状及发展趋势*
摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,
对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、
井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔
水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。
关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术
全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在
水深超过1000 m以下的地层,所以深水钻井技术水
平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水
钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更
加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术
难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发
展的重要因素。
1　国内外深水油气勘探形势
全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资
源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储
量约400×108,t探明率30%左右,尚处于勘探早期
阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含
美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108
,t待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界
待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气
资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探
开发的重要领域。
随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深
水的概念和范围不断扩大。目前,大于500 m为深
水,大于1500 m则为超深水。据估计,世界海上
44%的油气资源位于300 m以下的水域,其中,墨西
哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当
量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上,
而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。
20世纪90年代以来,由于发现油气田储量大,
产量高,深水油气倍受跨国石油公司青睐,发展迅
速。据估计,近年来,深水油气勘探开发投资年均增
长30. 4%, 2004年增加到220亿美元。1999年作
业水深已达2000 m, 2002年达3000 m。90年代以
来,全球获近百个深水油气发现,其中亿吨级储量规
模的超过30%。2000年,深水油气储量占海洋油气
储量的12. 3%,比10年前增长约8%。2004年,全
球海洋油气勘探获20个重大深水发现(储量大于
110×108桶)。1998-2002年有68个深水项目,约
15×108t油当量投产; 2003-2005年则增至144个
深水项目,约4216×108t油当量投产, 2004年深水
石油产量210×108,t约占世界石油产量的5%。
2　目前深水油气开发模式
深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同,
其结构大多从固定式转换成浮式,因此开发方式和
方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工
程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMIOFPS)平
台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置
(FPSO)以及它们的组合。
3　深水钻井关键技术
3.1　深水钻井设备
适用于深水钻井的主要是半潜式钻井平台和钻
井船2种浮式钻井装置。
3.1. 1　深水钻井船　钻井船是移动式钻井装置中
机动性最好的一种。其移动灵活,停泊简单,适用水
深范围大,特别适于深海水域的钻井作业。钻井船
主要由船体和定位设备2部分组成。船体用于安装
钻井和航行动力设备,并为工作人员提供工作和生
活场所。在钻井船上设有升沉补偿装置、减摇设备、
自动动力定位系统等多种措施来保持船体定位。自
动动力定位是目前较先进的一种保持船位的方法,
可直接采用推进器及时调整船位。全球现有38艘
钻井船,其中额定作业水深超过500 m的深水钻井
船有33艘,占总数的87%。在这33艘深水钻井船
中,有26艘正在钻井,有5艘正在升级改造。在现
有的深水钻井船中, 20世纪70年代建造的有10
艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其余9艘是
2000-2001年建造的。其中2000年建成的钻井船
最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的
7艘钻井船中,均是为3000多米水深建造的, 2007
年将建成1艘, 2008年和2009年将各建成3艘。
钻井船主要活跃在巴西海域、美国墨西哥湾和
西非海域。2006年7月初,正在钻井的26艘深水
钻井船分布在8个国家。其中巴西8艘,占1/3;其
次是美国,有6艘;安哥拉、印度和尼日利亚分别有
4艘、3艘和2艘;中国、马来西亚和挪威各1艘。
3.1. 2　半潜式钻井平台　半潜式钻井平台上部为
工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工
作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线
面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深
大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到本
世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相
应提高到9000~12 000 m。据Rigzone网站截至
2006年7月初的统计,全球现有165座半潜式钻井
平台,其中额定作业水深超过500 m的深水半潜式
钻井平台有103座,占总数的62%。在这103座深
水半潜式钻井平台中,有89座正在钻井,有11座正
在升级改造。其中31座是20世纪70年代建造的,
最长的已经服役30多年; 40座是20世纪80年代
建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -
2005年建造的。此外,还有24座深水半潜式钻井
平台正在建造。
深水半潜式钻井平台主要活跃在美国墨西哥
湾、巴西、北海、西非、澳大利亚和墨西哥海域。2006
年7月初,处于钻井中的89座深水半潜式钻井平台
分布在18个国家,其中美国最多, 24座,占总数的
27%;巴西17座,挪威10座,英国6座,澳大利亚、
墨西哥和尼日利亚各5座,其余国家各有1~3座。
3.2　深水定位系统
半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海
中处于飘浮状态,受风、浪、流的影响会发生纵摇、横
摇运动,必须采用可靠的方法对其进行定位。
动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的
深水钻井船中,只有6艘采用常规锚链定位(额定
作业水深不足1000 m),其余27艘都采用动力定位
(额定作业水深超过1000 m)。1000 m以上水深的
钻井船采用的都是动力定位,在建的钻井船全部采
用动力定位。
动力定位系统一般采用DGPS定位和声纳定位
2种系统。声纳定位系统的优点: (1)精确度高
(1% ~2% )、水深(最大适用水深为2500 m); (2)
信号无线传输(不需要电缆); (3)基本不受天气条
件的影响(GPS系统受天气条件的影响); (4)独
立,不需要依靠其他系统提供的信号。声纳定位系
统的缺点: (1)易受噪声的影响,如环境噪声、推进
器噪声、测试MWD等; (2)折射和阴影区; (3)信号
传输时间; (4)易受其他声纳系统的干扰,如多条船
在同一地方工作的情况。
3.3　大位移井和分支水平井钻井技术
海上钻井新技术发展较快,主要包括大位移井、
长距离水平钻井及分支水平井钻井技术。这些先进
技术在装备方面主要包括可控马达及与之配套的近
钻头定向地层传感器。在钻头向地层钻进时,近钻
头传感器可及时检测井斜与地层性质,从而使司钻
能够在维持最佳井眼轨迹方面及时做出决定。
由于水平井产量高,所以在国外海上油气田的
开发中已经得到了广泛的应用。目前,国外单井总
水平位移最大已经达11 000m。分支水平井钻井技
术是国际上海洋油气田开发广泛使用的技术,近年
来发展很快。利用分支井主要是为了适应海上需
要,减少开发油藏所需平台数量及平台尺寸(有时
平台成本占开发成本一半还多)。具体做法是从一
个平台(基础)钻一口主干井,然后从主干井上急剧
拐弯钻一些分支井,以期控制较大的泄油面积,或者
钻达多个油气层。
3.4　深水双梯度钻井技术
与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,
容易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难
题:锚泊钻机本身必须承受锚泊系统的重量,给钻机
稳定性增加了难度;隔水管除了承受自身重量,还承
受严重的机械载荷,防止隔水管脱扣是一个关键问
题;地层孔隙压力和破裂压力之间安全钻井液密度
窗口窄,很难控制钻井液密度安全钻过地层;海底泥
线处高压、低温环境影响钻井液性能产生特殊的难
题;海底的不稳定性、浅层水流动、天然气水合物可
能引起的钻井风险等。国外20世纪60年代提出并
在90年代得到大力发展的双梯度钻井(DualGradi-
entDrilling,简称DGD)技术很好地解决了这些问题。
双梯度钻井技术的主要思想是:隔水管内充满海水
(或不使用隔水管),采用海底泵和小直径回流管线
旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质
(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内
返回流体的密度,使之与海水相当,在整个钻井液返
回回路中保持双密度钻井液体系,有效控制井眼环
空压力、井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实
现安全、经济的钻井。
3.5　喷射下导管技术
海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下
套管然后固井的作业方式。在深水区,由于海底浅
部地层比较松软,常规的钻孔/下套管/固井方式常
常比较困难,作业时间较长,对于日费高昂的深水钻
井作业显然不合适。目前国外深水导管钻井作业通
常采用“Jetting in”的方式。常规做法是在导管柱
(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)内下入钻具,利用导管柱
和钻具(钻铤)的重量,边开泵冲洗边下入导管。
3. 6　动态压井钻井技术(DKD)
DKD(Dynamic killDrilling)技术是深水表层建
井工艺中的关键技术。该技术是一种在未建立正常
循环的深水浅层井段,以压井方式控制深水钻井作
业中的浅层气井涌及浅层水涌动等复杂情况的钻井
技术。其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相
似,它是根据作业需要,可随时将预先配好的高密度
压井液与正常钻进时的低密度钻井液,通过一台可
自动控制密度的混浆装置,自动调解到所需密度的
钻井液,可直接供泥浆泵向井内连续不断地泵送。
在钻进作业期间,只要PWD和ROV监测到井下有
地层异常高压,就可通过人为输入工作指令,该装置
立即就可泵送出所需要的高密度钻井液,不需要循
环和等待配制高密度钻井液,真正意义上地实现边
作业边加重的动态压井钻井作业。
3. 7　随钻环空压力监测(APWD)
由于深水海域的特殊性,与浅水和陆地钻井相
比,部分的上覆岩层被水代替,相同井深上覆岩层压
力降低,使得地层孔隙压力和破裂压力之间的压力
窗口变得很窄,随着水深的增加,钻井越来越困难。
据统计,在墨西哥湾深水钻井中,出现的一系列问
题,如井控事故、大量漏失、卡钻等都与环空压力监
测有关。随钻环空压力测量原理是主要靠压力传感
器进行环空压力测量,可实时监测井下压力参数的
变化。它可以向工程师发出环空压力增加的危险报
警,在不破坏地层的情况下,提供预防措施使井眼保
持清洁。主要应用于实时井涌监测和ECD监控、井
眼净化状况监控、钻井液性能调整等,是深水钻井作
业过程中不可缺少的数据采集工具。
3. 8　随钻测井技术(LWD /MWD /SWD)
深水测井技术主要是指钻井作业过程中的有关
井筒及地层参数测量技术,包括LWD、MWD和
SWD测井技术。
由于深水钻井作业受到高作业风险及昂贵的钻
机日租费的影响,迫使作业者对钻井测量技术提出
了多参数、高采集频率和精度及至少同时采用2套
不同数据采集方式的现场实时数据采集和测量系
统,并且具有专家智能分析判断功能的高标准要求。
目前最常用的定向测量方式是MWD数据测量
方式,这种方式通常只能测量井眼轨迹的有关参数,
如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基础
上发展起来的具有地层数据采集的随钻测量系统,
较常规的MWD增加了用于地层评价的电阻率、自
然伽马、中子密度等地层参数。具有地质导向功能
的LWD系统可通过近钻头伽马射线确定井眼上下
2侧的地层岩性变化情况,以判断井眼轨迹在储层
中的相对位置;利用近钻头电阻率确定钻头处地层
的岩性及地层流体特性以及利用近钻头井斜参数预
测井眼轨迹的发展趋势,以便及时做出调整,避免钻
入底水、顶部盖层或断裂带地层。
随钻地震(SWD)技术是在传统的地面地震勘
探方法和现有的垂直地震剖面(VSP———Vertical
Seismic Profiling)的基础上结合钻井工程发展起来
的一项交叉学科的新技术。其原理是利用钻进过程
中旋转钻头的振动作为井下震源,在钻杆的顶部、井
眼附近的海床埋置检波器,分别接收经钻杆、地层传
输的钻头振动的信号。利用互相关技术将钻杆信号
和地面检波器信号进行互相关处理,得到逆VSP的
井眼地震波信息。也就是说,在牙轮钻头连续钻进
过程中,能够连续采集得到直达波和反射波信息。
3.9　深水钻井液和固井工艺
随着水深度的加大,钻井环境的温度也将越来
越低,温度降低将会给钻井以及采油作业带来很多
问题。比如说在低温情况下,钻井液的流变性会发
生较大变化,具体表现在黏、切力大幅度上升,而且
还可能出现显著的胶凝现象,再有就是增加形成天
然气水合物的可能性。目前主要是在管汇外加绝缘
层。这样可以在停止生产期间保持生产设备的热
度,从而防止因温度降低而形成水合物。
表层套管固井是深水固井的难点和关键点。海
底的低温影响是最主要的因素。另外由于低的破裂
压力梯度,常常要求使用低密度水泥浆。深水钻井
的昂贵日费又要求水泥浆能在较短的时间内具有较
高的强度。
3.10　深水钻井隔水管及防喷器系统
深水钻井的隔水管主要指从海底防喷器到月池
一段的管柱,主要功能是隔离海水、引导钻具、循环
钻井液、起下海底防喷器组、系附压井、放喷、增压管
线等作用。在深水钻井当中,隔水管柱上通常配有
伸缩、柔性连接接头和悬挂张力器。在深水中,比较
有代表性的是Φ533. 4 mm钻井隔水管,平均每根长
度为15. 2~27. 4 m。为减小由于钻井隔水管结构
需要和自身重量对钻井船所造成的负荷,在钻井隔
水管外部还装有浮力块。这种浮力块是用塑料和类
似塑料材料制成的,内部充以空气。在钻井隔水管
外部,还有直径处于50~100 mm范围的多根附属
管线。在深水钻井作业过程中,位于泥线以上的主
要工作构件从下向上分别是:井口装置、防喷器组、
隔水管底部组件、隔水管柱、伸缩短节、转喷器及钻
井装置,井口装置通常由作业者提供。
4　结论
深水石油钻井是一项具有高科技含量、高投入
和高风险的工作,其中喷射下导管技术、动态压井钻
井技术、随钻环空压力监测、随钻测井技术、ECD控
制等技术是深水钻井作业成功的关键。钻井船、隔
水管和水下防喷器等设备的合理选择也是深水钻井
作业成功的重要因素。另外,强有力的后勤支持和
科学的作业组织管理是钻井高效和安全的重要保
障。
参考文献:
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进展[J].石油勘探与开发, 2007, 18(2): 246-250.

电磁波在通信方面的应用原理。要长点的。。论文哩

深井电磁波随钻通信原理介绍 一、电磁波无线随钻仪发展概况 随着定向井、水平井、分支井及大位移水平井等特殊工艺钻井技术的迅猛发展及老油区复杂区块和薄油层开发力度的加大，传统的泥浆脉冲传输方式的不足之处越来越突出。泥浆脉冲传输方式技术虽然应用广泛,但数据传输速率较慢,信息量较小,传输信号易受钻井液的质量和泵的不均匀性影响.要求钻井液的含砂量≤l%,含气量≤7%.当使用可压缩性钻井介质时,会导致压力波信号变形,所以在欠平衡钻井条件下适用性很差。
电磁波传输方式是将反映井底轨迹方向,地层特性参数的低频电磁波信号传送到地面.钻井过程中,钻杆,裸露的井壁和它们之间的空间以及周围的地层共同组成了电磁波传输通道,电磁波从发射源向周围的无限空间辐射,由固定在钻机旁的地表天线接收.它不需要泥浆作为信号载体,对钻井液的质量和钻探泵的不均匀性要求更低,所以数据传输能力较强.其优点是不需要机械接收装置,系统稳定性好,对于欠平衡钻井工艺有更好的适应性。它的缺点是：背景噪声对信号的影响较大,而且随着岩层对信号的吸收和大地电阻的变化导致信号的衰减,导致发送电路复杂程度提高。目前，这些问题已经都得到了较好的解决。背景噪声大的问题通过比较先进的可编程滤波的方法，使背景噪声得到了彻底的抑制。信号衰减大的问题，是采用自动阻抗适应系统解决的。电磁波法可追溯到20世纪40年代初期,最早应用于煤矿安全和军事方面.俄罗斯是较早开展电磁波随钻测量系统研制的国家之一,他们把MWD系统称为电磁波通道井底遥测系统.
国外已经成功利用电磁波MWD技术传输井下测量信号随钻仪器得到广泛利用。国内也进行了大胆尝试，利用MWD技术把探管传感器测出的井斜、方位、重力和、重力工具面角、工具面角、温度、电池电压以及地层参数实时的用电磁波发送到地面。并在遥控遥测及双向传输方面有了突破性进展，由于采用了双向电磁波无线传输技术，大大的方便了对井下仪器的操控，可对井下设备进行遥控，也可方便地对电磁波信道进行自检，对电源实施遥控管理，有效地提高了电源利用率。二、电磁波无线随钻仪的工作原理电磁波无线随钻仪有两种工作模式，即单向工作模式和双向工作模式。（1）单向工作模式，把地下（钻头部分）传感器采集到的数据，间歇地或者连续地发送到地面，由地面的仪 器接收解码还原出传感器测量出的各种动态数据。送给计算机串口并进行分析显示和打印。地下部分由电源系统、无线发送系统和天线系统、传感器数据采集系统、阻抗自动适应系统组成。电源系统由水轮发电机和充电电池组成，利用水的压力带动发电机进行发电，电机工作转速800～3000 r/ min时，输出±36V至±48V的直流电压。对发电机的要求：功率不得小于80W，充电电池放电电流不得小于3A。数据发送模块有三种调制方式：一是PWM脉冲宽度调制方式；二是窄脉冲调制方式；这种方式很有发展前景，使电磁能量瞬时超能量发送，最大的优点是节省电能，可以省去发电机。三是传统的正弦波传输调制方式，采用这种方式，接收电路比较简单，抗干扰能力较好。无论是那种调制方式，只要传输距离远，误码率最低才是最终目的。天线形式为偶极子电流方式。通信距离是与发送天线所处的深度、工作频率、天线周围的电阻率有密切关系的。天线的设计主要在于它的坚固程度，要求扭矩达到金属钻杆的90%以上。绝缘程度要高，要求在空气中电路值大于2MΩ。交流阻抗理论设计大于50Ω。（2）双向电磁波传输，是半双工通信方式，地面和地下都有电磁波收发电路，地面的发射部分有着比地下发射部分不受体积限制的优点，功率可以做的很大。三、电磁波收发模块简介模块简介：该模块主要用于油田电磁波无线测斜仪，进行地下与地面的无线双向数据通信，以达到深井遥控、遥测之目的。电路采用单片机波形合成法进行调制与解调，在极低频状态下，传输速率快，误码率低，可靠性高，传输距离远，电源采用优化管理技术节电优势得到了充分发挥。同时采用了阻抗自动适应系统，使其在不同深度和不同环境下，发送功率都能保持最佳状态。在温度适应方面，内部采用里了高导热散热器，外部采用温度隔离方式，以适应井下不同温度的工作环境的需要。主要指标：模块外形尺寸：直径：32mm，长度：520mm。工作电压：DC±36V。最大发射功率：120W。待机电流：10mA。数据接口为232串口模式。传输速率：每秒5个16进制字符。传输深度：（试验深度）5Km。

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【地质勘探】论文怎么写？ 我是学建筑专业的。

浅谈煤田地质勘探前沿发展趋势
摘要：本文根据中国煤炭生产方针、煤田地质特点及世界先进技术发展
现状，讨论了中国煤田地质勘探前沿问题，从提高勘探精度，开展动态地质研
究等方面加以论述。并且展望了煤田地质勘探技术发展的趋势。
关键词：地质勘探勘探技术发展趋势
0引言
20世纪，煤炭在世界能源中占主要地位，进入21世纪，煤炭在
世界一次能源中仍将占主要地位，在我国尤其如此。在我国，1500m
左右的煤炭总资源量约4万亿吨，已探明保有储量达1万亿吨。而
石油、天然气，由于资源赋存条件与勘探、开发困难等原因，一个时期
内难于大幅度增产。但是，随着开放与市场经济发展，煤炭要有竟争
力才能在市场上站住脚，经济、安全、高效采煤就成为煤炭工业发展
的关键。因此，世界上所有采煤国家都需要继续开展煤田地质勘探工
作，而且，煤田勘探技术要迅速发展才能满足生产要求。
1我国煤田地质勘探前沿问题
从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看，我们可
以看出，近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方
面。
1.1从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一
些矿井，随着采深增大，突水事故经常出现，突水量也日益增大。由于
这些煤田水文地质条件特别复杂，加之采深不断增大，浅部矿井水治
理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此，我国煤矿
水害防治技术的发展趋势是：深入研究矿区深部岩溶水形成与运移
特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术；开发
适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。
1.2从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突
出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现
象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后，原有自
然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏，岩体应力再分配，从而
引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质
机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预
测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害
的措施。
1.3从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区
在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏，从而可能形成一
系列环境问题，如耕地破坏、水源污染、沙化，粉尘、一氧化碳、二氧化
硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象，如地裂、地表
塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发，旧帐未清，
新帐纷至，所产生的问题相当严重，煤矿环境问题是制约煤炭工业可
持续发展的关键因素之一，今后矿区环境评价与治理将成为开发部
门重要的工作内容。
1.4从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘
机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化，如
煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。煤层及其顶底板岩石物理力
学性质的局部变化等。但是，世界各国的煤炭证实储量及我国的探明
储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量，并未充分甚至没有提供满
足现代开采技术要求的开采地质信息，为适应现代机械化开采，普遍
需要补充勘探。
1.5从攻克煤层气开发难关来看近年来许多国家正在把煤层
气作为一种能源进行研究，已有20多个国家开展了煤层气研究、勘
探和开发活动。在煤层气试验开发中，目前所遇到的问题是：多数井
煤层气产率低、衰减快，钻井冲洗液污染煤层，完井后坍塌堵孔，水力
压裂效果不明显，裂缝短，所占比例低，完井后采气效果差等。显然，
研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产
因素、煤层力学稳定性和破坏规律，开发适于我国低渗率煤层的钻
井、完井、采气和增产实用技术，探索我国煤层气开发有利区段的评
价选择模式就成为技术攻关的重点。
2煤田地质勘探技术发展趋势
用发展眼光看，近年来钻探仍将成为获取“第一性”地质资料的
重要手段。物探仪器日新月异，性能改进与更新迅速，向高灵敏度、高
分辨率、高精确度、遥控、计算机实时控制、处理、数据分析和三维图
形显示方向发展;物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展;计
算机和信息技术将普及到地质勘探的各个专业、各个作业单元，乃至
管理整个勘探系统。近年来，值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势
如下。
2.1开发井下勘探技术根据国内外资料，落差小于5m、长度
小于150m的小断层及小型褶曲，近期不可能用地面勘探方法查明。
因此，国内外普遍认为，应在采区开采前，在井下开展采区勘探或工
作面勘探，其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。基于煤层密度比上下
围岩小，煤层是一个明显的低速槽，国外在70年代末首先采用槽波
地震勘探技术在井下探测煤层构造。近年来，探地雷达技术发展迅
速。最近南非开发出一种Rock雷达系统，能定量研究岩体，准确确
定断裂带深度、巷道周围裂隙带特征。显然，煤矿井下物探技术将大
有作为，是一重要发展方向。
2.2发展水平钻进技术20世纪80年代以来，技术先进的采煤
国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进，并采用与之相配合
的随钻测斜技术。水平钻进技术是由受控定向钻进发展而来的。近年
来，这种钻进技术发展迅速，不仅能在井下沿煤层钻进，还能在地面
沿垂直一圆弧一水平线轨迹进入煤层钻进。地面水平钻进，在煤炭部
门是80年代后期才从石油部门引进的。
2.3加强综合勘探据有关材料说明，英国煤矿区尽管用三维地
震勘探曾解释出小至煤厚落差的断层，但英国深部煤矿公司仍然重
视钻孔研究。近年来，他们在已经评价的赋存经济可采储量的井田，
按400一500m网度布无心孔，用组合测井方法勘探。他们开发了
一种岩层显微扫描仪，通过人机联作能解释几十厘米落差的断层、裂
隙、沉积和构造特征，以及应力方向。借助专用软件，用组合测井可确
定出岩石类型、岩石强度、孔隙度或渗透率、倾角、孔径、分析水和烃
等。据说，通过这一综合勘探方法，“可提供一份详细、实用的构造及
应力场图”“，从而使矿山设计切实可行”，可提供最佳施工方向和合
理地选定开采方法。这表明，选用合适手段、采用多手段综合勘探，是
深部煤矿勘探的发展方向。
2.4研究动态地质勘探技术如前所述，危害矿井安全的动力地
质现象由采掘活动诱发而形成。它们具有动态特性。因此，预测动力
地质现象的形成及其强度，不能简单地只凭反映原始地质条件的静
止数据，而应主要分析基于岩煤层应力或其物性随时间变化的动态
特征资料。高产高效采煤推进速度快，进行动态勘探，即在采掘期间
连续多次勘探采区的应力或物性随时间变化很有必要。
2.5加快发展信息技术计算机和信息技术现已在煤田地质勘
探各个专业推广应用，发展较快。由于引入了许多高新技术，如并行
分布式处理、大容量存储、工作站、多媒体、人工智能和神经网络技术
等，目前已能用人机对话方式处理、分析、解释和显示地质勘探数据，
一些物探仪器自动化程度高，能在现场作预处理，控制各项操作和质
量，选择有关参数。
3结语
根据相关资料分析表明，除少数几个发展中国家外，各主要产煤
国家的煤田地质勘探工作量自80年代以来均明显减少，但用于开
发勘探、工作面勘探的工作内容和工作量却明显增多，勘探精度大大
提高。从煤炭现代化生产要求角度看，我国煤田地质勘探技术与世界
先进技术相比尚存在较大差距，因此，必须把握时机，加快我国煤田
地质勘探技术的发展，才能满足我国高产高效采煤的需求。
参考文献：
[1]储绍良.矿井物探应用.北京:煤炭工业出版社.1995.
[2]李夫忠.走向精确勘探的道路[M].北京:石油工业出版社.1993.146~153.