中国地质调查局北京探矿工程研究所研发的“一种柔性井下动力钻具”日前获国家发明专利授权(专利号ZL202210098658.5)。

该发明设计的柔性井下动力钻具采用多节动力马达串联结构，钻具自身曲率半径小于5m，能够很好适应高造斜率钻进需要，可有效解决超短半径钻井水平钻进距离短、轨迹不可控、钻进效率低等技术难题，在能源资源探采、油气井挖潜增产、城市地质探测等方面具有良好应用前景。

7月7日，国土资源部中国地质调查局在湖北宜昌鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果研讨会上透露，中国地质调查局部署实施的鄂宜页1井，在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组，获得了6.02万立方米/日、无阻流量12.38万立方米/日的高产页岩气流，并首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏——迄今全球发现的最古老地层中的页岩气藏。

这是世界页岩气勘查史上的一个重大突破——在排液仅40分钟，鄂宜页1井就形成高产气流并点火成功。鄂宜页1井，成为我国中扬子地区首次获得页岩气工业气流的参数井，也是迄今世界上在最古老地层中获得页岩气重大发现的参数井。鄂宜页1井，还标志着我国南方老地层的页岩气勘查在中部率先实现了突破。

长江经济带主要油气、页岩气田分布示意图

鄂宜页1井压裂施工现场技术研讨

①半个世纪的梦想终成真 

“鄂宜页1井的突破，圆了中国地质人半个多世纪的梦想。”中国地质调查局武汉地调中心主任姚华舟说完，介绍了地质人在南方寻找油气资源的艰辛历程。

在地质学中，与华北板块相对应的南方大陆叫扬子板块。其中,四川盆地以东的渝东、湖北、湖南及江西的一部分被称为中扬子。新中国成立后，华北板块上的油气勘探突破接踵而至，可扬子板块除了在上扬子的四川盆地内部找到普光、元坝、安岳气田，在四川盆地周缘的川东及川南地区获得页岩气突破外，中、下扬子一直没有大的发现。

怀着找油找气的梦想，自1958年开始，地质人年复一年在中扬子地区深耕细作。但无奈这里地质条件太复杂，总的成藏条件不是太好，油气勘探一直没有大的进展。

“有人形象地把中扬子地区比喻为摔在地上还踹了一脚的玻璃块。”中国地质调查局李四光学者、武汉地调中心油气资源室主任陈孝红说，“中扬子虽然被人们视为一个完整的板块，但其实是被秦岭—大别造山带与江南—雪峰造山带挤成的碎玻璃块。”

“尽管如此，地质人始终没有放弃在中扬子寻找油气资源的梦想。”姚华舟说，在经过半个多世纪的艰苦探索后，地质人对中扬子地区海相层系成藏条件、盆地的构造演化、构造圈闭类型等形成了一系列新认识，认识到黄陵基底等对于区域构造格架的稳定作用。特别是在油气调查类型上，实现了由单一找常规油气向常规油气与非常规油气并重的转变，从而在鄂宜页1井实现了页岩气勘探的重大突破，圆了地质人半个多世纪以来的梦想。

②变顺藤摸瓜为寻根究底 

谈到突破，武汉地调中心鄂宜页1井项目部的刘安、张保民、罗胜元、李海、张国涛、危凯、曾雄伟、李培军等一帮年轻人说，关键就是找矿思路由原来的顺藤摸瓜变为现在的寻根究底。

他们介绍说，常规油气找矿理论可概括为生、储、盖、移4个字，即确定油气生成地层后，再找油气的运移通道和有良好盖层的储存空间。而页岩气则属于生成后原地保存的天然气，不用考虑运移通道因素。

依据这一原理，武汉地调中心在一开始就形成了独具特色的页岩气勘查模式，即在勘查团队组建上，选择与油气资源生成密切相关的地层古生物研究室为主体，再根据工作需要不断引进和补充油气地质研究人员；在研究思路上，坚持从基础地质调查做起，以坚实的地质调查为基础，从一大堆碎玻璃片中找出相对较大的碎玻璃块。

“这个勘查模式更显示了生物生油理论与勘查单位优势学科有机融合的魅力。”姚华舟说。

原来，武汉地调中心自1962年成立后，一直以中扬子地区地层、沉积、构造等基础地质研究为主，以宜昌黄花场“金钉子”剖面、关岭生物群等为代表的地层古生物研究更是在全球享有盛誉。页岩气赋存在富有机质页岩中，而页岩往往富含生物化石，是地层古生物学家的重要研究对象。这些因素无缝对接，为中扬子页岩气勘查新模式的形成创造了条件。

从2007年开始，武汉地调中心承担的《雪峰山西侧地区海相油气地质调查》《中南地区非常规油气形成地质背景与富集条件综合研究》《中南地区页岩气调查评价》《中扬子地区页岩气基础地质调查》等油气、页岩气研究项目硕果频出，和页岩气相关的新认识也逐渐清晰：宜昌地区在寒武纪早期处于台棚过渡相带，富有机质页岩的厚度较大，往往能达到数十米至上百米，页岩富含有机质，生烃条件好；宜昌地区发育古老的结晶基底，在印支期以来的构造运动中相对稳定，地表地质调查和地震剖面解释断裂不发育，页岩气保存条件好；宜昌黄陵古隆起属于继承性古隆起，长期隆起致使寒武系水井沱组页岩的热演化程度相对较低，页岩气形成的时间晚，气体逸散时间相对坳陷区短，有利于页岩气富集；宜昌地区大面积寒武系水井沱组、志留系龙马溪组页岩埋深在1000~3500米，地层倾角一般在10°以下，有利于部署页岩气地质井和参数井……

对这些专业表述，陈孝红用3个比喻进行了解释：宜昌是华南的“根”，基底是30多亿年前的太古代地层；宜昌是生命的“源”，是华南最早的海底多细胞生物分布区，为油气成藏提供了丰富的物质来源；宜昌是恐龙的“家”，侏罗纪和白垩纪地层为油气的保存盖上了厚厚的被子。

“良好的刚性基底、完整的沉积盖层、丰富的烃源岩，使宜昌成为油气成藏的有利地区。”陈孝红说。

在这些新认识指导下，新的勘查模式率先在宜昌开花结果。2015年，武汉地调中心在宜昌点军区车溪和远安县石桥部署了两口页岩气调查井，在中扬子地区寒武纪、志留纪系地层进行页岩气调查。

2016年4月28日，鄂宜页1井正式施工，开启了宜昌地区寒武系页岩气的系统评价。2017年1月22日，在鄂宜页1井评价基础实施侧钻水平井，4月13日进入压裂试气阶段，5月11日，压裂液返排开始。

“排液40分钟时，监测人员抱着试试看的心态将火种伸向排液口，没想到一下就腾起近1米高的火焰。”承担压裂任务的中石化江汉油田页岩气开采服务公司总经理袁发勇说，而且这还是在气液尚未分离、排液孔口径10毫米的情况下实现的。

③创新助推梦想启航 

“鄂宜页1井创造了我国页岩气勘查的多个第一。”中国地质调查局油气咨询专家乔德武兴奋地告诉记者：“第一次在复杂构造区的寒武系老地层中找到高产页岩气工业气流、第一次在中扬子地区采用水平井压裂、第一次在中扬子地区使用国产桥塞……”

“能实现这么多第一，还在于我们贯彻了分工合作、有机整合、成果共享的市场化条件下科技创新机制。”武汉地调中心副主任张旺驰说，这也可以看作是新的勘查模式的一大特色或内容。

在项目实施过程中，武汉地调中心在坚持地质理论、认识创新的同时，还同工程施工单位一起深入研究工程施工中技术工艺的创新。如在直井施工中，武汉地调中心地质人员与核工业216大队技术人员一起，通过技术工艺创新解决了施工中遇到岩性复杂井斜控制难、高演化页岩解气精度不高等难题，使完钻后的鄂宜页1井井眼直，固井质量好，目地层定位准确，为水平井准确入靶和完井作业奠定了良好的基础。

“特别值得称道的是江汉油田页岩气开采服务公司。他们宁可自己经济上吃亏也坚持为地质服务。”张旺驰介绍说，在水平井施工前，页服公司技术人员研究主压裂层的剖面图后发现，页岩层呈北东—南西向以8~10 度的倾角展布，若水平井向北东方向施工，压裂后排放压裂液时就有一定的势能可以利用，既不用再上工程手段增加排液费用，还会节约排液时间降低总体费用。但当地质人员提出下倾角下方的页岩层赋气性更好时，总经理袁发勇当即表示：“朝最好的页岩层打钻，排液不畅就上手段！只要能打出高产气流，我们亏的钱就当是对中扬子油气大突破的贡献！”

地质与设计施工单位融合创新，带来了一系列对中扬子板块油气勘探突破具有现实借鉴意义的成果：

创新地质与工程联合攻关的地调项目工作新模式。坚持以实现产能最大化的地质目标为导向，地质设计与工程施工一体化；强调钻完井工程的目标整体化下各个施工环节工作目标责任制以及无缝对接管理。制定了工程设计和施工过程考核与最终地质目标相结合双重目标责任制考核方法。建立了以地质目标引导过程考核，以过程严格考核促进地质目标实现的目标责任制考核管理方式。

创新低勘探程度地质工程一体化技术。提出了低勘探程度复杂构造条件下“精细描述—技术研究—工程设计—组织实施—综合评价”地质工程一体化技术，集多学科气藏研究、全方位项目管理及钻完井设计施工于一体，攻关形成了适应寒武系页岩储层特征的钻完井一体化工程技术系列。

创新构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。提出了低勘探程度构造复杂区分段分级控制、井震剖面对比—计算—预测—调整地质导向方法，优化设计了变曲率渐增式五段制井眼轨道，优选出精准导向钻具组合和钻进参数，创建了定向+录井+地质导向联合工作模式，形成了构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。

创新复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术。研制了低温乳化剂、润湿反转剂、降滤失剂，自主研发了低温防垮塌油基钻井液体系，创新提出了全过程井壁稳定预控模式，形成了复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术，解决了寒武系页岩层长水平段水化失稳难题。

创新常压低温高钙质高应力差页岩储层改造技术。在国内率先提出了常压低温高钙质高应力差页岩储层“主缝+复杂裂缝”改造思路，评价分析了寒武系常压低温页岩储层“六性”特征及其改造效果影响因素，建立了寒武系常压低温页岩储层复杂缝网评价方法及模型，优化了支撑剂组合方式、射孔方式、泵注程序等施工工艺。

创新低温低伤害页岩气压裂液体系。研制了低温破胶剂、减阻剂、稠化剂、助排剂，自主研发了低温低伤害FLICK滑溜水和低温低伤害LOMO胶液体系，有效提高了常压储层压裂液返排率，减少了储层伤害，打破了国外技术垄断。

鄂宜页1井的突破，增添了企业在中扬子的油气勘探信心。现在，中石油已在相邻区块内完成300平方公里的三维地震，并已部署一口评价井；中石化则拟直接利用尚在压裂试气中的鄂宜页2井的资料和经验，在进行充分准备后直接进入开发。

④为了梦想衣带渐宽终不悔 

“鄂宜页1井的突破，离不开项目组全体人员付出的泪水、汗水和心血。”武汉地调中心党委书记胡茂焱动情地说，“为了找到扬子板块油气资源勘探的突破点，为全面突破提供科学理论和实践经验，项目组的同志只得将对家人的愧疚深压在心底。他们无愧于中国地质人的称号！”

这个团队在陈孝红、王传尚的带领下，用一个个创新性成果回报了家人对自己的支持与理解：

以这一项目为平台，陈孝红修订了宜昌地区寒武纪、志留纪地层格架，建立了宜昌地区寒武纪镶边碳酸盐台地边缘沉积相模式和志留纪前陆盆地沉积相模式，发现了寒武系、奥陶系甲烷渗漏证据以及古地理、古环境和古气候变化及其对页岩气储层的制约关系，为页岩气有利区优选、井位部署提出了科学依据。

王传尚提出了宜昌地区页岩气具备多层系立体勘探潜力的认识，为页岩气参数井的部署提供了依据。

刘安通过项目实施查明了寒武系页岩气地质条件，获得了含气性参数，圈出了远景区。通过古流体研究，分析了中扬子重要圈闭构造的油气保存条件，明确了宜昌地区古流体演化过程与页岩气富集的关系。

张保民通过深入研究，精细刻画了宜昌斜坡带寒武系富有机质页岩的发育层位，明确了页岩的古地理分布特点，结合二维地震资料的分析解释，深化了宜昌斜坡带地层、构造以及古地理的认识，圈定了宜昌地区寒武系页岩气有利区。

张国涛在全面收集、整理和分析中扬子地区震旦系和下古生界页岩有机地球化学特征后，编制了中扬子地区震旦系和下古生界各页岩的厚度、有机碳含量、成熟度等有机地化参数等值线图，圈定了中扬子页岩气远景区。

罗胜元通过对中扬子复杂构造区页岩气形成富集机理的系统研究，提出宜昌斜坡区所处的黄陵古隆起对页岩气的形成和聚集有优越控制作用，是寒武系页岩气有利勘探区的认识……

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。项目组成员表示，今后，他们将继续发扬拼搏、奉献、创新的精神，为实现中扬子油气资源的全面突破继续努力。

中国地质调查局北京探矿工程研究所研发的“一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置”获国家发明专利授权。

超短半径水平井是指设计造斜率>300°/30m，曲率半径<5.73m的定向井，该种钻井技术可大幅提高单一井筒内的分支井布井密度，为油气、地热、稀有矿产资源开采提供新的技术方法。柔性钻具是实施超短半径水平井的关键核心工具，其多节铰接结构可满足超短半径钻进所需的较小曲率半径要求，但钻进过程中，柔性钻具的多节结构在井筒内呈螺旋屈曲状态，钻进轨迹控制难度极大。

该专利轨迹保持装置，安装于近钻头位置，内置永磁体和系列传动结构。柔性钻具弯曲时，传动机构将切割磁场产生逆弯曲方向的作用力，从而有效抵消地层或钻具自重导致的轨迹异常倾斜，实现自动纠偏，使钻头保持预设的钻进轨迹。

中国地质学会2020年度十大地质科技进展和十大地质找矿成果近日在京揭晓。

据了解，中国地质学会自2007年开始，每年组织评选年度十大地质科技进展和十大地质找矿成果。十大地质科技进展和十大地质找矿成果的评选促进了社会各界进一步了解地质工作在保障国家能源资源安全、服务生态文明建设、支撑国家重大战略和保障人民生命安全中做出的突出贡献，对提高地勘行业的社会认知度，不断推出地勘行业领军人才起到了积极作用。

2020年度十大地质科技进展分别是：我国率先利用水平井技术完成天然气水合物试验性试采、大数据重现地球3亿多年生物多样性变化历史、青海共和干热岩试采规模化压裂造储和定向钻探成功实施、澄江动物群“麒麟虾”的发现揭秘节肢动物起源之谜、大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体、松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现、我国在诸广地区1550米深度发现最深工业铀矿、新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证、塔里木盆地顺北超深断溶体油气藏富集理论与关键技术取得重大进展、煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术实现新突破。

2020年度十大地质找矿成果分别是：山西省中阳县探明大型铝土矿、山西省繁峙县发现大型斑岩型金矿、青海省都兰县那更康切尔沟探明超大型银多金属矿、四川甲基卡稀有金属找矿获重大突破、新疆若羌县卡尔恰尔探明超大型萤石矿、江西省上饶市许家桥发现世界最大滑石矿、渤海海域勘探老区地质理论创新与亿吨级岩性油田获重大突破、塔里木盆地塔北寒武系奥陶系深层石油勘探获重大突破、渝东南南川招标区探明超千亿方大型常压页岩气田、内蒙古阿拉善右旗塔木素矿区发现超大型天然碱矿。

（详细内容如下）

十大地质科技进展（排名不分先后）

我国率先利用水平井技术完成天然气水合物试验性试采

由中国地质调查局广州海洋地质调查局叶建良牵头组织实施的海域天然气水合物第二轮试采，创造了“产气总量86.14万立方米，日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录，取得了迈向产业化进程的重大标志性成果；突破了从“垂直井”到“水平井”开采的核心关键技术；实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越，创新形成了水合物矿体精细刻画、浅软地层高曲率水平井钻井、动力导向套管下入、未固结储层精细改造、泥质粉砂储层高精度防砂、井中举升与温压精准测控等水合物水平井试采的技术工艺体系；创建了独具特色的环境监测体系，进一步验证了天然气水合物绿色开发可行；自主创新形成的六大类32项技术，增强了深海探测与开发能力，总体达到国际领先水平，为产业化提供了有力保障。

大数据重现地球3亿多年生物多样性变化历史

地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝，通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的重要途径。南京大学、中国科学院南京地质古生物研究所樊隽轩、沈树忠团队联合国内外专家建设国际大型数据库，自主研发人工智能算法，利用“天河二号”超算取得突破，获得了全球第一条高精度古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线，其时间分辨率较国际同类研究提高400倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件，揭示了当时生物多样性变化与大气CO2含量以及全球性气候剧变的协同关系。

青海共和干热岩试采规模化压裂造储和定向钻探成功实施

由中国地质调查局水文地质环境地质部、水文地质环境地质调查中心牵头组织实施的青海共和盆地干热岩勘查试采取得突破性进展和成效。一是成功实现我国首例干热岩规模化储层建造，达到规模化储层改造目标。二是实施两眼多靶点干热岩定向深井，创国内首例。三是系统建立干热岩储层描述与裂隙预测，以及多重改造体积定量界定方法。四是自主探索形成干热岩压裂复杂缝网构建与控制、高效控震、储层成像等规模化储层建造技术。五是探索形成了一套高温硬岩高效定向钻进技术。

澄江动物群“麒麟虾”的发现揭秘了节肢动物起源之谜

由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎牵头的“寒武纪大爆发”研究团队在云南约5.18亿前的澄江动物群中，发现了解答“节肢动物起源之谜”的关键过渡型化石——“麒麟虾”，研究成果发表于《自然》杂志。“麒麟虾”这一造型奇异的五眼虾形动物嵌合了奇虾类等多种节肢动物祖先类型和真节肢动物的形态特征，填补了节肢动物起源过程中的核心缺失环节，为节肢动物主要演化创新的起源提供了关键参考点。该研究同时解答了节肢动物第一对附肢的同源性和演化路径问题，并为解析早期节肢动物之间的演化关系提供了重要信息。这一发现给生物进化论增添了一个强有力的过渡型化石证据。

大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体

由中国地质调查局矿产资源研究所、西藏华泰龙矿业开发有限公司等单位组成的科研团队，在大陆碰撞成矿作用理论的指导下，在青藏高原甲玛矿区成功实施了固体矿产首个3000米科学深钻，精细揭示了斑岩成矿系统结构，实现地质信息“透明化”，累计揭示584.36米铜钼（金、银）矿体，建立了完备的高原科学深钻施工工艺，也为构建3000米以浅的资源勘查和预测技术方法奠定了坚实基础。创建了斑岩成矿系统“多中心复合”成矿作用模型，丰富和完善了碰撞造山成矿理论，并依此新发现则古朗北矿段的巨厚斑岩和矽卡岩矿体，在矿区深部及外围取得重大找矿突破，对国内外深地资源勘查和探测技术集成具有引领示范作用。

松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现

大庆油田在松辽盆地北部古龙凹陷青一段地层的纯页岩内实现水平井产量重大战略突破，试油获高产工业油气流，定产试采表现出稳定的高产能力，平面上15口直井试油证实古龙页岩油平面分布范围广，规模立体含油，轻质油带具有较好的产油能力，轻质油带页岩油气资源量达到几十亿吨。通过岩心精细描述及实验分析化验数据，建立了以古沉积环境控制原始优质烃源岩发育、适中的热演化程度控制油气富集、成岩作用控制优质储层分布的“三控”页岩油富集地质理论，形成了四项“颠覆性”突破认识，系统建立了我国陆相淡水湖盆纯页岩型页岩油气富集理论，创新形成了纯页岩型储层大规模体积复合压裂技术体系。

我国在诸广地区1550米深度发现最深工业铀矿

以核工业北京地质研究院李子颖为首席专家的科研团队，建立了热液型铀矿深部地质结构三维探测技术和预测评价模型，在综合研究和探测的基础上，遴选了广东诸广南长江钻探场址。经设计和实施长江1号(GUSD-1)科学深钻，终孔深度1709米，取得铀矿找矿和技术重大突破，发现铀异常厚度大于230.4米，矿化累计厚度51米，工业铀矿段有8层，在1550米深度发现我国目前最深的工业铀矿，刷新了我国近70年来铀矿找矿深度最深记录，将我国热液铀矿找矿深度向深部推进了500余米；进一步验证了热点深源铀成矿理论，提高了技术探测深度和精度。

新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证

由以中国地质调查局地质研究所李海兵为首的科研团队，通过组织实施巴颜喀拉地块周缘大型断裂带区域地质调查等项目，确定了鲜水河断裂带折多山地区多条分支断裂的精细几何展布、构造变形特征、晚第四纪以来活动速率及地震危险性。在折多山花岗岩体内部首次发现全新世活动断裂带“木格措南断裂”，精确厘定出具有高地应力潜在超强破坏力的色拉哈断裂挤压阶区。根据上述研究成果为重大工程建设提供建议，有效服务了重大工程建设。

塔里木盆地顺北超深断溶体油气藏富集理论与关键技术取得重大进展

由以中国石油化工股份有限公司西北油田分公司云露、漆立新为核心骨干的科技攻关团队，通过持续攻关研究，实现了顺北超深断溶体气藏富集理论与关键技术的重大进展，支撑了十亿吨级的顺北油气田勘探开发持续扩大。创新提出了早寒武世缓坡相优质烃源岩发育模式和冷盆、超深、古老海相烃源岩生烃模式，明确了盆地油气资源结构序列；创新建立了超深断溶体油气藏“寒武多期供烃、构造破裂控储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”成藏新模式；阐明了克拉通盆地走滑断裂控制的“储-圈-运-藏-富”五元一体成藏机理。该成果丰富了中国海相油气成藏理论，实现了我国海相油气勘探类型新突破，总体达到国际领先水平。

煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术实现新突破

由以中国煤炭地质总局水文地质局蒋向明、许超、马瑞花、关民全为骨干的研究团队，针对老窑透水事故占煤矿水害事故80%的严峻现状，对我国14个煤炭基地采空区现状进行了系统研究、科学分类，揭示了采空区的宏观规律；确立了老窑采空区精细探测框架体系，揭示了集成应用多种方法综合勘探的思路是探测老窑采空区及积水的有效途径，成功攻克了制约老窑采空区探测技术应用的关键技术瓶颈。煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术得到了实践检验，成效显著，可以有效预防老窑透水事故的发生，全面推动了煤炭采空区探测领域技术应用的发展。该成果对国内煤矿老窑采空区范围及积水情况探查具有引领示范作用。

十大地质找矿成果（排名不分先后）

山西省中阳县探明大型铝土矿

以山西省第三地质工程勘察院马发思、李建业为首的地质找矿队伍，历经3年艰苦施工，在山西省中阳县下枣林矿区发现了一处大型铝土矿基地。基本查明了铝土矿的形态、规模、产状、厚度和矿石质量、成矿控制因素和矿床开采的主要水文地质、工程地质、环境地质等，对矿床开采技术条件的复杂性做出了评价；估算铝土矿矿产资源量2856.2万吨，其中332资源量657.6万吨，333资源量2198.6万吨，估算硬质粘土矿333资源量3625万吨，估算山西式铁矿333资源量829万吨，估算共生矿产煤的资源量719万吨，估算伴生矿产镓333资源量2113.6吨。

山西省繁峙县发现大型斑岩型金矿

紫金矿业集团股份有限公司地质找矿项目团队通过总结繁峙县义兴寨金矿床的成矿规律，深入研究矿区构造、岩性组合、成矿流体、成矿物质来源、围岩蚀变等要素，建立了找矿预测模型，在山西省内首次发现新类型斑岩型金矿床，且达到大型规模，矿山接替资源找矿取得重大突破。新增金资源储量超过57吨，约占山西省历史上累计查明资源量的一半、现在保有量的2倍，其潜在经济价值近160亿元。此次勘查，改写了区域找矿的历史，突破了该区单一石英脉型金矿成矿的认识，开拓了找矿思路和方向，对该区域乃至更大范围找矿具有重要的指导意义。

青海省都兰县那更康切尔沟探明超大型银多金属矿

由四川省冶金地质勘查局水文工程大队承担的“青海省都兰县那更康切尔沟银多金属普查”项目取得重大找矿突破，在青海东昆仑地区首次发现了超大型中低温构造热液型银矿床，地质勘查、研究意义重大。团队通过地质、物探、化探、科研等多专业协同合作，产学研联合攻关，在矿区内已发现银矿带18条，圈出银矿体69条，评审认定（333+334？）银资源量5070.56吨，矿床平均品位326.35克/吨，其中（333）资源量2137.2吨，伴生铅锌151987.26吨，深部及外围还具有较大的找矿潜力。那更康切尔沟银矿的发现，填补了青海省无超大型独立银矿床的空白，对青海省的经济建设以及西部大开发都具重要意义。

四川甲基卡稀有金属找矿获重大突破

由四川省地质调查院承担的“四川省康定县甲基卡海子北锂矿普查”在前期中国地质调查局部署的“四川三稀资源综合研究与重点评价”项目工作的基础上，探获氧化锂（333）+（334）资源量89.49万吨，取得了稀有金属找矿重大突破，伴生铍铌钽规模大，均可综合利用。项目建立的找矿预测方法和三维找矿与勘查模型，指导了甲基卡及外围研究与找矿，相继探获氧化锂资源量达217.45万吨，使甲基卡锂矿田氧化锂资源总量达到280.7万吨，新三（X03）矿脉成为世界最大的花岗伟晶岩型锂辉石单体矿脉。该项目在成矿理论、找矿预测、勘查模型、地质找矿等方面取得了一系列创新性成果，提升了我国新能源资源的保障程度。

新疆若羌县卡尔恰尔探明超大型萤石矿

以浙江省第十一地质大队、新疆华瓯矿业有限公司吴益平为首席的科研团队通过攻关，首次在新疆阿尔金变质杂岩带发现超大型萤石矿床。探明+控制+推断萤石资源量矿石量6631.23万吨，矿物量（CaF2）2248.91万吨，探明+控制资源量（CaF2矿物量）占53.25%；提出了“中奥陶世二长花岗岩体+新太古-古元古界阿尔金岩群a岩组变质岩+韧性剪切带构造控矿”三位一体找矿模式，建立了伟晶岩型萤石矿床成矿模型，推动了阿尔金地区萤石找矿持续性突破。该矿床的发现，使新疆萤石矿资源量由全国排名第24位上升至第4位，单一型矿床规模位居全国前列。

江西省上饶市许家桥发现世界最大滑石矿

以江西省地质勘查基金管理中心王先广为首席的科研团队，在江西省上饶市广丰区许家桥矿区探获世界资源储量规模最大的滑石矿，提交（控制+推断）滑石资源量9552.3万吨（相当全国新增滑石32%），其中控制滑石矿资源量4036.7万吨。上饶市广丰区许家桥滑石矿的发现，刷新了世界滑石矿资源储量规模纪录，改变了世界滑石矿分布格局；创建了“同生断层+富硅热液+富镁海水+有机质”黑滑石成矿模型和“许家桥式”滑石矿“层位+钙镁硅质岩石组合+同生断层+向斜构造”找矿模式，深化了区域成矿规律。区内黑滑石矿石品质好，创建的黑滑石晶体结构模型开拓了材料应用新方向，为上饶市打造千亿级滑石矿产业集群提供了资源保障。

渤海海域勘探老区地质理论创新与亿吨级岩性油田获重大突破

以中海石油（中国）有限公司天津分公司薛永安为首席的科研团队，历经多年攻关，在渤海勘探老区成功发现了渤海湾盆地新近系储量规模最大的高产优质岩性油田-垦利6-1油田，进一步夯实了渤海油田“2025年上产4000万吨”的资源基础。项目团队针对渤海湾盆地新近系油气成藏的特点，创新提出了以“汇聚脊”控制它源型油气成藏与富集理论为核心的新近系大型岩性油藏勘探理论体系，并创建了2项关键技术，有力地指导了渤海新近系油气勘探的重大突破与勘探方向的转变。该油田已上报国家探明储量超过1亿吨，将新建产能近300万立方米/年。垦利6-1油田的成功发现，为渤海湾盆地新近系大型岩性油田勘探厘定了方向。

塔里木盆地塔北寒武系、奥陶系深层石油勘探获重大突破

由中国石油塔里木油田分公司蔡振忠、杨海军等专家牵头的技术团队，通过创新海相油气地质理论认识，攻克了大沙漠区、超深层碳酸盐岩储层预测方法的技术瓶颈，在新疆塔里木盆地塔北寒武系、奥陶系8000米超深层取得石油勘探重大战略性突破。轮探1井在 8200米之下的下寒武统新层系发现了全球最深的古生界油藏，标志着塔里木盆地沙漠腹部寒武系盐下30亿吨级的油气勘探新领域取得历史性突破。塔北南缘富满油田奥陶系在7500米~8000米埋深范围内持续突破，新发现一个10亿吨级海相碳酸盐岩特大型油田，阶段新增石油三级储量超3亿吨，其中石油探明储量1.02亿吨，生产能力为年产原油160万吨。

渝东南南川招标区探明超千亿立方米大型常压页岩气田

中国石化华东油气分公司历经十余年攻关，在渝东南南川招标区发现了我国首个超千亿方大型常压页岩气田。针对常压页岩气富集规律复杂、甜点优选难度大、单井产量和EUR（估算最终采收量）低等难点，攻关团队创新提出了“沉积相带、保存条件、地应力场”三因素控产地质理论，构建了高陡背斜、反向逆断层遮挡等四种成藏模式，创建了“岩相-应力-孔隙”一体化储层综合评价、变密度三维地震勘探、基于地质-工程一体化的甜点评价及水平井设计技术等勘探关键技术，实现勘探重大突破，提交探明储量1918亿立方米。南川常压页岩气田的发现是我国页岩气地质理论创新和勘探技术突破的重大成果，有效推动了我国南方9万亿立方米常压页岩气资源的效益开发。

内蒙古阿拉善右旗塔木素矿区发现超大型天然碱矿

内蒙古矿业开发有限责任公司在阿拉善右旗塔木素矿区取得天然碱矿重大找矿突破，获得固体天然碱（122b+333）矿石量107836万吨，矿物量(Na2CO3+NaHCO3) 70909万吨，其中控制的经济基础储量（122b）天然碱矿石量60884万吨，矿物量40633万吨，是我国目前已查明天然碱储量最大的天然碱矿。其成矿时代为白垩纪，突破了我国天然碱矿仅在新近纪以来成矿的历史，为今后天然碱矿的发现提供了更大的找矿空间。该天然碱矿的发现，或将改变我国以化学合成法制碱为主的现状，减轻化学制碱对自然环境造成的压力，对环境保护起到积极作用，并将带来较大的社会经济效益。

由《探矿工程》杂志编辑部发起、业界广泛推荐，经业内专家学者投票推举产生了2016年探矿工程十大新闻，现介绍如下。

一、祁连山冻土天然气水合物试采工程成功进行了开采试验

由中国地质调查局勘探技术研究所承担的我国祁连山冻土天然气水合物试采技术与工程2016年完成了三井地下水合物层水平定向对接施工，并成功进行了开采试验。该项冻土层水平定向对接井施工及开采试验施工工程是国内外首次在高寒、高海拔小曲率半径进行三井地下水平对接并进行冻土天然气水合物开采试验的工程。项目组利用“慧磁”中靶定向对接技术在两井之间只有310m距离的两井之间实现地下340m准确对接，水平定向对接井到达目标点的位置差仅有20cm。

由于采用水平定向对接钻进技术使得水合物层在地下连通，大大提高了冻土天然气水合物的开采效率，连续试采排空试燃23天，开采气量1078m3。达到了降压及加热开采的目的。利用水平定向对接井钻进技术水合物层地下大面积连通，增加水合物释放自由度，提高开采效率和经济效益具有重要意义，在国内外属于首次。

二、松科二井四开顺利完井，井深达5922.58m，2016年度取得丰硕成果

11月25日，由中国地质调查局勘探技术研究所承担的松辽盆地科学钻探“松科二井”井深达5922.58m，四开Φ216mm取心进尺1380.34m，获取岩心1285.13m，采取率95.23%。超额完成年度设计深度5800m的任务目标，同时完成了高温井段的测井、录井、固井工作，四开已顺利完井。

“松科二井”四开于2016年3月30日开钻，6月19日超越我国大陆“科钻一井”（CCSD-1）工程5158m的终孔深度，成为亚洲科学钻探工程第一深度，也是自国际大陆科学钻探计划组织（ICDP）成立以来，全世界最深的大陆科学钻探工程。“松科二井”四开钻井工程，继续沿袭长钻程取心钻进，在Φ216mm井段实现了“同径取心、一径完钻”，并在三筒联装的基础上继续扩大成果，创造了四筒联装单回次取心钻进超过40m的世界纪录。

此外，2016年度取得的成果还有：研制完成Φ178mm常规涡轮钻具、Φ108mm投入式绳取涡轮钻、Φ194mm中空绳取涡轮钻，涡轮钻取心实验获得初步成果；开展了大口径绳索取心钻具的研制及应用研究；在抗高温钻井液体系研究及应用方面，四开采用了抗210℃钻井液体系，顺利完成了全部的钻进、测井施工，未发生因钻井液问题导致的井下复杂情况；高温高压随钻测温技术进展顺利，获得了钻进时全回次的钻井液循环温度曲线，有效地指导了抗高温螺杆马达及钻井液体系的应用，也为高温固井提供了基础数据。

吉林大学自主设计的“地壳一号”万米钻机也在“松科二井”5900多米井深的试验中验证了其性能的可靠性。“地壳一号”钻机拥有一套自动化钻井装置——自动摆排管装置、自动拧卸装置、自动锚道装置等，还有国内最大一台全液压顶驱装置，在国内超深钻机方面处于领先的地位。

 三、南黄海大陆架科学钻探全取心第一深井——CSDP-2井顺利终孔 

山东省第三地质矿产勘查院承担施工的南黄海大陆架科学钻探CSDP-2孔顺利竣工。CSDP-2孔于2015年3月29日正式开钻，于2016年9月13日结束，历时530余天，终孔孔径98 mm，孔深2843.18m，全孔岩心采取率97.7%。

CSDP-2钻孔是我国南黄海中部隆起全取心钻探第一孔，不仅在地质上首次揭示了南黄海中古生界碳酸盐中油气的存在的多项成果，在海洋钻探施工方面还获得了海洋地球科学钻探全取心孔深世界之最的记录。另外，自主研发的多功能海洋钻探平台，使钻探成本降为同功能石油钻探平台的1/10。多项新取心技术在钻探施工上的应用，使取心率远超同行业水平。

四、“第四届探矿工程学术研讨会”在成都隆重召开

主题为“环境•生态•资源——探矿工程服务民生新战场”的“第四届探矿工程学术研讨会”2016年10月15—18日在四川成都举行。

会议由《探矿工程（岩土钻掘工程）》编辑部、地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室、成都理工大学环境与土木工程学院、2011计划-地质灾害防控协同创新中心联合主办，成都捷丰展览展示服务有限公司承办。来自全国地勘、有色、冶金、煤炭等系统的280余位代表参加了会议，会议规模盛大。

我国地质工作的重点正在进行战略性转移，钻探技术（岩土钻掘技术）的服务领域也在随之发生变化，从地质矿产勘查的主战场逐渐转向服务民生的新战场，地质灾害治理和环境保护、抢险救灾、土壤和矿山生态恢复、非常规能源的勘采等领域，探矿工程技术将发挥不可或缺的重要作用。本届研讨会梳理了以往在这些领域所取得的成果和经验，找出了存在的问题，探讨了下一步需要研究和攻关的课题，对于整个行业适应这种转变、在困境中谋求新的发展机遇有着积极的意义。

五、国内首次大口径钻孔救生成功，钻探技术显神威

2016年1月29日22时48分，在山东平邑“12•25”石膏矿坍塌事故发生36天后，被困井下的4名矿工，通过大直径救援钻孔成功获救。这是我国大口径钻孔救援成功的首例、也是世界上的第三例，创造了矿山事故救援的范例，在矿山救援史上具有里程碑意义。

国内矿山救援成功案例几乎都采用了井下救援的巷道掘进方式，但在平邑石膏矿坍塌事故救援现场，大口径钻机打孔救援方案成为唯一可行的办法。在大口径钻机开钻之前，救援人员先打通小口径的“保命孔”，向井下投放食物和饮水。

大口径钻机打孔救援方式在国内还没有成功先例，全球范围内也只在美国宾夕法尼亚州魁溪煤矿矿难和智利圣何塞铜矿矿难上成功过。为确保万无一失，救援指挥部调集了3台施工口径超过700mm的钻机投入作业，24h不间断施工。事故矿区复杂的地质条件给大口径救援孔的施工带来了极大的困难。从地表至井下巷道顶板220m，灰岩层、砂岩层、石膏层和石灰岩交替出现，坍塌造成地质不均多次导致钻头打偏，钻孔过程中频繁掉落的石块也经常卡住钻头。钻孔过程经过“一波三折”，最终顺利贯通。

此次抢险救援，地质钻探技术发挥了特殊的优势，为抢救被困人员起到了关键性的作用。

此外，2016年7月4日23时，河南省煤田地质局豫中地质勘察工程公司在山西沁水中村煤业公司“7.2”透水事故救援中，精心组织，制定了科学的施工方案，采用空气正循环钻井工艺，快速完成了直径215.9mm、井深114m的生命通道，为成功营救被困矿工赢得了宝贵的时间，最后，被困井下120多个小时的8名矿工成功获救。

六、青海省共和县恰卜恰镇干热岩资源勘查GR1井施工进展

由青海省水文地质工程地质环境地质调查院组织实施、山东省鲁北地质工程勘察院负责施工的青海省共和县恰卜恰镇干热岩资源勘查GR1号井钻探施工项目，设计孔深4000m，于2016年11月上旬进行了井底测温，在孔深3600m时温度达204℃，2016底已钻至孔深3705m，目前正在顺利实施中。

该钻孔是目前国内深度最深、温度最高的干热岩钻井，施工过程中，在钻具组合、高温泥浆及高温泥浆堵漏、超高温测井技术、高温防喷技术方面分别做了相关研究。采用了高温螺杆复合钻进工艺及复合钻进取心工艺，大大提高了钻效和岩心采取率在钻进取心过程中使用了新型涡轮钻具，取得了较好的效果，为今后施工同类干热岩项目奠定了坚实基础并做了相关技术储备。

七、第32次南极科学考察队在昆仑站冰芯房钻取出一支长3.55m的深冰芯

当地时间2016年1月5日，中国第32次南极科学考察队昆仑队在昆仑站的冰芯房钻取出一支长3.55m的深冰芯，这是本次考察队钻取出的第一支深冰芯。中国南极深冰芯科学钻探是国际上第一个在Dome A地区开展的深冰芯钻探项目，Dome A地区是目前已知地球上温度最低、年降雪积累率最小的地方，成为国际科学家公认的最有可能获取达百万年尺度古老冰芯的希望之地。深冰芯记录的古气候环境信息是研究地球系统气候变化机制的基础，而地球气候系统自然变化规律的探寻是评估人类活动对地球气候系统影响程度的基本前提。目前，我国已经在昆仑站钻取了650多米深冰芯，这不仅刷新了我国深冰芯钻探记录，同时使我国钻探人员积累了丰富的冰芯钻探经验。深冰芯样品将被妥善运回国内进行物理化学分析，进而开展100多万年时间尺度内的全球变化研究，针对古气候研究前沿课题进行攻关研究。

八、膨胀套管技术在页岩气井和大斜度孔中成功应用

2016年6月24日，由中国地质调查局勘探技术研究所自主研发的钻孔“支架”修复技术——“膨胀套管护壁技术”在广西柳州地区页岩气地质调查井工程雒容1井1470m孔深处成功护壁。广西柳州地区页岩气地质调查井工程雒容1井在钻至1470m处白云岩与泥岩过渡处，发生了严重缩径坍塌孔内事故，在调整泥浆未取得效果后采用水泥封堵处理，共7次注入水泥均未取得较好效果，3个月无法正常作业。最后采用膨胀波纹管护壁技术，仅用了6天即成功对该缩径坍塌孔段进行了护壁，避免了钻孔的报废。

本次施工是膨胀套管护壁技术在页岩气井孔的首次应用。此次膨胀套管技术的成功应用，验证了膨胀套管护壁技术在解决不同类型井孔的复杂孔内事故的高效性和可靠性，标志着该技术正式进军页岩气钻探领域。

此后，膨胀波纹管护壁技术又在山东西岭矿区ZK92-7号钻孔护壁中应用成功。ZK92-7号钻孔设计孔深1600m，设计终孔口径75cm，设计孔斜13°，实测孔斜20°。该孔在施工到1217.1m处遇到近2m长的风化破碎岩段，并伴随有严重的涌水，继续施工至1293m，孔内的掉块涌水现象加剧，无法正常施工。采用膨胀套管护壁技术成功对该事故段位进行了封堵，恢复了正常钻进作业。

至此，由勘探技术所自主研发的膨胀波纹管护壁技术已成功攻克了地质钻探超深井护壁、长距离连续护壁、页岩气井护壁、大斜度钻孔护壁等关键技术，该技术的全面应用也为我国的地质钻探事故处理提供了更加可靠的技术保障。

九、大直径组合式加重管绳索密闭取心钻具在页岩气勘探钻进中获得成功，创国内Φ152mm口径绳索密闭取心钻探2328.18m最深纪录

由安徽省地质矿产勘查局313地质队探矿工程技术研究所研制的大直径组合式加重管绳索密闭取心钻具，在安徽省页岩气开发有限公司所属的浙江省临安页岩气勘探区块LC01井中进行试验，一举获得成功，该孔于2016年1月30日终孔，终孔深度2328.18m，创Φ152mm口径绳索密闭取心最深纪录。

该钻具是将Φ114mm普通绳索取心钻杆连接Φ150mm加重管及钻具和Φ152mm特殊钻头的组合方式，同时将绳索取心内管总成设计为密闭取心结构，解决了大直径绳索取心孔底加压和页岩气不提钻密闭取心保气、防污染技术难题。该组合钻具不仅具有孔底加压、绳索密闭取心功能，而且具有钻具工作稳定、保直防斜、钻孔环空间隙大、冲洗液上返阻力小等特点，完全满足页岩气勘探钻探技术要求。本技术已获得国家专利。

LC01井采用北京探矿工程研究所研制的TDQ-3000型变频永磁电动直驱式顶驱钻机施工，在页岩地层中钻进最高时效达3.2m，平均时效1.0m，绳索密闭取心成功率达100%，密闭取心成本仅为石油钻井密闭成本的10%，钻孔孔斜率与同一区块采用常规绳索取心钻进的钻孔相比由1.1°/100m降低至0.2°/100m,取得了良好的技术经济效果，为大直径深孔绳索密闭取心钻探（井）技术的拓展起到了很好的指导和启示作用。另外，安徽省地质矿产勘查局313地质队承担的“页岩气勘探钻探关键技术方法研究”项目已被安徽省列入省重点科技攻关计划。

十、覆盖层钻探新方法——空气潜孔锤取心跟管钻进技术研发成功

覆盖层是指覆盖在基岩之上各种成因的松散堆积物和沉积物，采用常规的回转取心钻进方法钻进，普遍存在钻进效率较低、岩心采取质量较差等问题，不仅影响地质勘查进度，还影响地质勘查的客观评价。长期以来，业界从各种泥浆护壁工艺入手，期待解决孔壁垮塌和取心难题，但收效甚微。

中国地质科学院探矿工艺研究所针对覆盖层钻孔易垮塌、岩心松散易被泥浆冲失和钻孔漏失等钻进技术难题，加强技术攻关，从保护孔壁和保护岩芯入手，采用空气钻进原理，将常规的回转取心钻进方法与潜孔锤跟管钻进优化组合，形成了一种有效的覆盖层钻探新方法——空气潜孔锤取心跟管钻进技术，既有效提高了钻探效率，又大大提高了取心质量。

该方法采用空气作为冲洗和冷却介质，不需要液态介质（泥浆），对地层稳定性无影响，不会产生渗漏污染地层和地表，并且施工场地占地面积较小，钻孔施工周期短，对地表植被影响较小，地表植被容易恢复，是一种环保、优质、高效、成本合理、实施更容易的钻进方法，为“绿色钻探”的浅层钻探提供了有效的技术支撑。