吕古贤带领科研团队在胶东地区开展野外构造岩相地质填图。

在金矿行业，山东胶东地区以不足全国陆域面积的0.27%，拥有着超过全国30%的黄金储量，其重要性不言而喻。2017年5月，国土资源部举行山东胶东地区金矿深部找矿成果新闻发布会，宣布胶东地区金矿勘探取得具有世界级影响的重大突破，一跃成为世界第三大金矿区，也稳固了全国最大黄金储量矿区和生产基地的地位。

在胶东，有一支探寻金矿深部奥秘的科研团队 。他们在中国地质调查局地质力学研究所以吕古贤研究员的带领下，在胶东找金一线持续开展研究达34年，几乎走遍了当地所有的黄金矿山，完成20余个金矿科研项目，瞄准胶东地区深部找矿的关键科技问题，取得了构造物理化学理论、构造岩相填图方法和成矿深度构造校正测算技术等创新成果，在焦家金矿率先实现深部第二富集带的突破，打开了胶东深部金矿找矿的大门。

1 建立“玲珑—焦家式”金矿构造物理化学模式，为深部找矿提供理论基础

胶东地区早期的金矿找矿，以开采石英脉金矿为主。上世纪60年代初，山东地质六队发现了胶东地区新的成矿类型——破碎带蚀变岩型金矿床，命名为“焦家式金矿床”。金矿新类型的发现，使得山东省金矿资源储量大幅度增长，也极大地拓宽了全国金矿找矿思路和方向。

随着金矿资源的大规模勘探开发，自上世纪80年代开始，胶东地区85%以上金矿山陷入可采储量严重不足的窘境。胶东找金，亟待向深部和外围拓展。

而实际情况是，相对于煤矿、石油等沉积矿产，金矿的矿体规模小、构造复杂、矿床类型变化大，成矿规律难以掌握。不仅如此，胶东与金矿有关的大地构造背景、岩浆岩、控矿规律、深部找矿技术方法等，一直处于不同理论观点争论之中。早期研究把玲珑石英脉金矿和焦家蚀变岩金矿作为两个矿床类型，提出前者是中生代浅部成矿，后者是元古代深部地壳成矿；对比赣南钨矿的五层楼分带，指出胶东金矿也具有上部石英脉—下部蚀变岩的五层楼垂直分带，并且依据这一认识开展了深部找矿和外围预测，但找矿效果并不好。

那么，胶东金矿的深部找矿难题如何破解？

以胶东金矿矿田构造为博士论文选题，吕古贤发现，胶东金矿具有明显的构造控矿特征，他坚信，应该坚持发展李四光地质力学理论和杨开庆构造动力成岩成矿的研究方向，把胶东金矿深部外围找矿难题作为科技攻关的目标。

吕古贤带领科研团队深入胶东地区，对典型金矿床进行了广泛的野外地质调查，应用区域地质、构造地质、矿床学、岩石学、地球化学、地球物理及遥感地质等综合分析手段，进行了地质填图、剖面测制、岩石矿物地球化学分析、应变应力测算等，创造性地应用构造—岩相形迹的新概念，首次建立了胶东太古宙—元古宙东西展布的反S弧形断褶构造—变质岩相型式和中生代N形构造—岩相型式，并指出这两期构造—岩相型式的叠加复合活动控制了胶东金矿的区域分布和成矿规律。

根据详细的矿田构造、矿床构造与勘探开采的实际调查，吕古贤研究团队明确，石英脉型和蚀变岩型金矿为同一成矿背景下不同成矿构造的产物，成矿早期阶段压扭带产出焦家式蚀变岩型金矿，稍晚阶段张扭带发育玲珑式石英脉型金矿，两者在空间分布上呈水平分带和受“入”字形构造控制，这与前人提出的的垂直分带模式完全不同。据此，吕古贤等建立了更加符合胶东地区地质实际的“玲珑—焦家式”金矿新类型，并强调在次级张断裂找石英脉金矿、在石英脉金矿外围寻找挤压带和蚀变岩金矿的找矿新思路。

胶东构造控矿现象非常明显，普遍发育含金构造地球化学蚀变岩带。但吕古贤认为，化学元素分布只是化学平衡的结果，而物理化学才是地球化学变化的原因，从而提出了“构造力改变物理化学条件控制化学平衡”的新思路。欧阳自远和翟裕生两位院士认为，构造物理化学理论开拓了金属成矿学新的研究领域，构架了成矿学和找矿学的桥梁。

2 发展“构造岩相填图”方法，提高调查和深部外围找矿科技水平

老矿区地表的矿脉基本采空，缺失了“就矿找矿”的依据，难以建立深部预测的地质标志。为解决这一问题，要研究控矿构造系统，还必须考虑地壳的构造运动和物质成分的相互关系。吕古贤等在胶东阜山金矿实测3平方千米的构造岩相图,并进行了物理化学参数分析，进而定义构造岩相是“显示构造特征、建造类型和物理化学条件的构造岩石单元”，使其更便于野外识别和测量，再结合构造界面及物理化学参量急变带成矿的揭示，提出了“构造岩相填图”找矿方法。

在此基础上，吕古贤等先后测制了1∶25万、1∶5万、1∶1万和1∶1000等不同比例尺的构造岩相成矿图，进而发现了蚀变岩宽度与矿床规模正相关等成矿规律。由此，将矿体和相关蚀变围岩都作为目标，把预测标志从十几米扩大到几百、几千米宽，显著提高了预测能力。这也改变了对胶东断裂蚀变岩的规模与成矿作用的已有认识。

“构造岩相填图”找矿方法在焦家、大庄子等金矿获得了良好的探矿效果。地表结合中段构造岩相填图，焦家金矿应用“入”字形构造控矿规律提出靶区，验证工程在空白区发现单矿脉厚5米、品位达8~12克/吨的富矿石英脉群。在大庄子金矿开展变质岩区含金绿泥石化蚀变分带的填图，在断裂北部3条勘探线和6个中段找到了被错失的矿脉，一举扭转了矿山资源危机局面。新城、大尹各庄、灵山、曹家洼和玲珑等9个金矿，通过地表—中段三维构造岩相填图，解决了中段预测、构造叠加区预测和采空区预测等难题，均取得较好的探矿效果

3 在焦家金矿首次验证深部第二富集带，推动胶东深部找矿的广泛勘查活动

焦家、夏甸和玲珑等大型金矿在上世纪90年代普遍在地下300米左右进入无矿区带，勘探工程要么见矿不好，要么完全没矿。而且，当时的测算表明，焦家式蚀变岩金矿形成深度为6～8公里左右，深部没有适宜的成矿条件和新矿带。科技人员对于胶东地区金矿深部找矿普遍信心不足。

为了探索胶东金矿深部矿带，在前国家计委青年科技找矿项目《重点矿化区带隐伏矿床找矿方法和预测》的资助下，1995年，地质力学所、山东省焦家金矿、山东省地质勘查局二队联合在焦家金矿开展了《山东省焦家金矿隐伏矿床深部构造物化探预测与构造物理化学研究》科研项目，目标就是对焦家深部是否发育有第二个金矿富集带进行研究和预测。

吕古贤等开展“构造附加静压力”理论研究，进一步建立了成矿深度的构造校正测算方法。应用此方法，获得了焦家蚀变岩金矿形成约2.5公里的新数据。

随着勘查工作和研究的深入，研究团队发现，焦家矿区Ⅰ号矿脉（蚀变岩型）和Ⅲ号矿脉（硫化物石英脉型）并非前人提出的上下关系或早晚关系，而是不同性质的“入”字形构造关系，均属同一深度的构造层次，不能用统一的深度测算方法。他们通过地质结合地球物理和地球化学勘查，计算了矿体剥蚀保留状况，首次提出焦家金矿属于浅成矿床，并指出目前开采的仅仅是“矿头”，深部才是主矿体。

根据新发现深部成矿的地质、物探和化探信息，研究团队预测无矿段之下发育“深部第二矿化富集带”，并圈定了焦家金矿深部第二矿化富集带的5个成矿靶区，预测金金属量22.5吨。

根据项目组提出的钻探方案，山东省第六地质矿产勘查院实施深部勘查和验证。经在焦家金矿主含蚀变带深部（-500米以下）进行钻探控制，勘查发现，焦家金矿床深部Ⅰ、Ⅱ号矿体尖灭再现明显，其控矿条件和赋存规律与浅部矿体相同，从而证实了焦家金矿深部第二富集带找矿前景广阔。更进一步的探矿成果更加令人惊喜，在-600～-700米圈定了4个新矿体，探求金矿E级储量2172千克。

这是胶东地区首次依据“深部第二富集带”靶区揭露的隐伏矿体，由此开启了胶东深部找矿的广泛勘查活动。

4 胶东金矿深部富集带得以证实，深部大型金矿床纷纷浮出水面

山东省第六地质矿产勘查院参考胶东金矿深部“第二富集带”的观点，借鉴焦家金矿深部勘探成功经验，在莱州寺庄地区开展成矿预测和钻探，在穿越200余米无矿段后，发现了厚大的新矿体。经过两年半的勘查，2007年，地质六队在焦家金矿成矿带深部发现特大型金矿——莱州寺庄深部金矿，探明储量51.83吨，潜在经济价值近80亿元。时任国务院总理的温家宝特别作出批示：“请国土资源部转告山东六队职工，祝贺他们在金矿勘探中取得重大发现，向大家致以亲切的问候。”

此后，在胶东金矿赋存“深部第二富集带”的找矿思路和成功经验的示范下，新城金矿、三山岛金矿、夏甸金矿、台上金矿、阜山金矿、鑫汇金矿和玲珑金矿等，都在深部贫矿或无矿段之下又发现了新的富厚金矿带。胶东金矿深部发育第二富集带终于得以证实。仅山东地质六队在2002～2011年在胶东地区新勘查发现5处超大型金矿床和15处大中型矿床，探明黄金资源储量1225余吨，主要勘查于深部矿带。

2014年，由山东省地矿局和中国地质科学院地质力学所等单位联合完成的《胶东金矿理论技术创新和深部找矿突破》项目获得国家科技进步二等奖。据了解，该项目指导胶东地区发现中型以上金矿床28个，包括6个超大型和6个大型矿床，提交新增金资源/储量2118.483吨，占全国同期的45.17%，是全国2002年底岩金保有资源/储量的72.7%，是山东省2005年以前50余年累计探明金资源/储量的2.06倍。

科研工作密切结合地质找矿问题，预测靶区及时得到矿山探矿工程验证，科研成果直接转化为生产和经济效益，吕古贤的科研团队为胶东金矿深部地质找矿突破作出了实实在在的贡献。如今，他们依然奋战在胶东大地。

他们加入到深部探测行列，瞄准胶东金矿的研究方向和找矿难题，确定了以“一个构造岩相模式、三大岩类构造测量和多层次构造岩相找矿”为近期研究重点。他们研究胶东岩浆核杂岩隆起—拆离带成矿模式，探讨新类型新矿带的关键问题；他们依据地质力学的理论和Ramsay的现代构造测量方法，开展成矿岩体野外构造填图、结构分析与成矿作用研究；他们发展构造岩相研究，探讨区域预测、矿田预测、矿化边界预测、矿脉及矿脉群预测的多级指标系统。近期，他们完成了《玲珑金矿田东部断裂蚀变成矿体系三维研究与深部预测》项目，提出的4个靶区经工程验证共计新增金属量达14041千克。

工作中的王江陵

消瘦的身材、黝黑的皮肤、憨厚的笑容，如果不是那坚定的眼神，可能站在人群里没有人会注意到这么一个普通到不能再普通的人。但就是这么一个平凡的地质老兵，却不辞辛苦、专注地坚守在隆隆机台近30年……中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心内蒙古哈达门沟金矿钻探机长王江陵用实际行动默默地践行着自己对地质事业的执着和忠诚，书写着新时期地质人的华丽篇章。

在“三尺机台”上放飞梦想

王江陵是重庆大山里走出的孩子，绿色军旅一直是他的向往和追求。高中毕业后，长江沿岸的迷人风景和安逸生活没有留住他追逐梦想的步伐，在征兵的最后一天报了名，自此踏上了北上的军列。新兵训练结束后，他被分到当时的钻探中队，经过几个月野外生活，很快就迷上了机台，望着高耸入云的钻塔，听着隆隆的钻机声，他暗下决心，一定要在钻探上干出个样来，把“三尺机台”变成实现自我价值的人生舞台。

工作中，他每天除了配合其他班组成员工作外，从不离开钻机，时刻守护在钻机旁观看班长操作，仔细琢磨班长操作的每个动作，特别是孔内出现事故的判断和处理，都引起他强烈的兴趣。业余时间，他还自购一些有关钻探知识的书籍，仔细研读，认真向机长、班长请教。王江陵坚信“万事成功不离思索”，要学到一技之长，关键的是要用心用脑，勤于实践。经过不懈努力，不到一年时间，他就熟悉了钻机操作、泥浆配置等工作流程，第二年就当上了班长，第四年当上了机长。经过长期实践，他成功总结出了绿泥石化地层孔故预防与处理五步法、适合不同复杂地层冲洗液六种配方深孔钻进操作参数，为复杂地层深孔钻进积累了宝贵经验。2018年部队转改，像他这样的老同志完全可以转业回乡，伏在年迈的父母膝下照顾父母妻儿，更有地方企业开出高薪聘他到地方工作。确实有太多的理由让他动容，但是他最后毅然选择了继续留下来。因为，他深知，人员回流后，单位钻探骨干缺失严重，作为一名老同志、老党员，他不能离开；在他的内心深处，也一直眷恋着培养他的单位，热爱着钻探这份工作，恪守着当初的誓言。他内心深深地明白，只有把自己的梦想和青春都洒在这“三尺机台”，才算对得起当初的铮铮誓言。

在平凡岗位上努力作为

王江陵时常教育机台人员，工作不是说出来的，而是干出来的。工作中，无论是机台搬迁还是事故处理，他总是冲在最前面，坚持吃住在机台，随时了解掌握机台的情况，保证了机台施工的正常顺利进行，时刻给机台的其他人员做好榜样，有效调动了机台所有人员的积极性。

一枝独秀不是春，百花齐放春满园。王江陵深知，“个人过硬不算硬，集体过硬，才是真的硬。”在刻苦钻研技术、个人不断取得进步的同时，他更加注重为单位培养钻探人才。为使团队成员能够尽快进入工作角色，他从解决思想问题入手，引导成员认识到学习钻探技术的重要性和必要性，形成“骨干认真教、班员认真学”的浓厚氛围。每次钻孔施工结束后，他都要召开机务会查摆存在的问题并总结预防事故的方法，所带成员更是先后掌握了新型XY－８钻机、XHY-6钻机、XY-5钻的操作和使用，机台整体钻探技能进步明显。2013年，王江陵带队施工的313ZK11524钻孔，创造了中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心2003.9米深孔记录；2021年，带队施工的100ZK20312钻孔，解决了钻进过程中如何保持孔壁的稳定性和钻孔护壁防坍塌难题，实现哈达门沟矿区前山复杂地层钻探施工新突破。

2021年，王江陵荣获自然资源部直属机关“优秀共产党员”和中国地质调查局“优秀共产党员”称号。27年来，在他的带领、帮助和指导下，已有8人走上机长岗位，18人走上了班长岗位。

在践行使命中谱写忠诚

2021年，作为机长的王江陵迎难而上，带队施工地层复杂、漏失严重、成孔率和岩芯采取率极低的100ZK5916号钻孔。在没有任何经验可借鉴的情况下，他与团队成员们齐心协力，边施工、边摸索、边改进钻探工艺，白天带领机台人员搬迁，晚上召集班长骨干对照柱状图研究施工方案，仅用时50天成功终孔。2022年，王江陵带队承担了地形最险、海拔最高、保障最困难的钻孔。许多同事劝他“难度太大了，别毁了一世英名”，但他却用敢于担当、攻坚克难的行动诠释了一名共产党员的价值。面对施工中的诸多困难环节，王江陵和团队成员对各个环节进行了认真的分析和总结，从十几套方案中择取了一套最优钻进和综合保障方案，并在生产过程中及时调整技术方案，最终带领团队成员优质高效地完成了本次钻探任务，为单位施工提供了宝贵的经验。

立足本职岗位，用技术学习铺就成才之路。王江陵在担任机长的同时，还负责哈达门沟矿区钻探的全面技术指导工作。他坚持每周组织钻探技术研讨交流，编写的《哈达门沟矿区复杂事故的预防及处理》《哈达门沟矿区冲洗液配方》《柳坝沟矿区钻进技术参数详解》等文章已经成为单位钻探施工的指导性文献；坚持技术革新，设计的《钻探施工工艺流程》为钻探施工提高时间利用率达20%，设计的钢丝绳孔口导正器，把钢丝绳的使用寿命延长30%，设计的延长排水槽，加大了冲洗液的循环使用率，提高了钻探施工效率，确保了哈达门沟矿区钻探施工全面安全顺利开展。

27年的执着追求，让他深感肩上的责任重大；27年的青春无悔，让他明白需要走的路还很长。光荣和成绩属于过去，随着冲锋的号角再次吹响，新一轮找矿突破战略行动已全面部署展开，王江陵和他的钻探团队摩拳擦掌、信心十足，他们将一如既往地干好本职工作，在“三尺机台”上履行岗位职责，把青春热血奉献给钟爱的钻探事业，力争为国家地质事业贡献自己的力量、力争为早日实现“中国梦”做出新的更大贡献。

“陶士先同志是钻探行业知名专家，在国内探矿界具有较高影响力。近年来，该同志作为项目负责人承担了多项地质调查项目和国家地勘基金项目，在冲洗液领域新材料、新技术、新工艺研究方面取得了丰硕的成果。这些成果的转化和应用，在国家地质找矿钻探、新能源和重要矿产资源勘探及科学钻探等工程施工中发挥了重要作用，为解决国家能源、资源、环境、灾害或基础地质问题提供了技术支撑。该同志还组织和参加了大量的野外钻探技术推广、培训和服务工作，对提高地质钻探行业队伍技术水平发挥了重要作用。该同志在主持项目实施过程中，注重年轻科技人员培养，在其带领下已经形成一个理论基础扎实、科研能力强、现场实践经验丰富的专业团队，该团队活跃在国内地质钻探领域，为国家地质找矿钻探、新能源和重要矿产资源勘探及科学钻探等工程施工提供支撑和服务。”这是中国地质调查局北京探矿工程研究所（以下简称“探矿工程所”）对钻井化学研发中心主任、教授级高工陶士先同志作出的评价。

陶士先（中）在泥浆大赛现场

当记者拿到有关陶士先的资料时，看到的是一系列的专业术语和一些生硬的数字，不禁有些懵——这么枯燥的工作，“泥浆、钻探、孔壁失稳、破碎地层”，这是一位女同志从事的工作吗？而且一干就是30多年？是什么信念让她如此执著？而且取得了如此辉煌的成绩？带着一系列问题，记者日前走进了探矿工程所。

错失梦想

1983年，陶士先捧着长春地质学院的录取通知书，来到了这所中国地质人才培养的摇篮。“一不小心掉进了一个陷阱”，按照陶士先的话说，她走进长春地质学院开始大学生活的时候，便错失了这一生要当老师或者医生的梦想。况且，她从报考的“仪器系”被调剂到了“钻探工程专业”，一个班里只有两名女孩子，让这个年轻的女孩子有些傻眼。钻探？难道是每天摸爬滚打在工地打钻吗？这让一个豆蔻芳心的女孩情何以堪？

陶士先（左）现场考察

然而，生活没有回头路，既然踏上了这条路，那就踏踏实实地走吧。没想到，这一走，就走了35年。今天，当陶士先谈到所从事的工作时，却充满了骄傲和幸福：“这个工作很适合女孩子干，做泥浆（钻井液）有很多试验室的工作，女孩子心比较细。而且，我在工作过程中总结了很多经验，给很多地质队讲过课，为地勘单位培养了大批人才，也算是圆了我当老师的梦想吧。”

大学毕业后，她被分配到探矿工程所从事钻井液研究工作。上世纪90年代，地勘经济不景气，地质钻探工作量急剧萎缩，传统服务对象“难觅踪影”。于是，探矿工程所将“船头”转向了石油石化行业。1994年起，陶士先跟随所里步伐，开始做市场，卖泥浆材料，因为有过硬的技术，该所在市场上闯出了一片天地。

解决关键技术难题

“我正儿八经地做地质钻探是2003年以后，当时中国地质调查局给探矿工程所列了一些科研项目。2008年以后，得益于地质找矿的快速发展，地质钻探呈现井喷式增长，我们的科研经费也逐年增多。我们结合地质钻探施工过程中遇到的一些问题开展研究；针对复杂地层，研究一些材料和技术体系，与现场紧密结合起来，为钻探工程提供解决问题的方法和途径。”也就是在这几年，陶士先和她的团队取得了不斐的业绩：

陶士先组织或参与研发的成果已应用于多种金属矿钻探、页岩气钻探、钾盐等盐矿钻探、干热岩钻探及大陆科学钻探等，使用单位达166家，仅项目组参与的在复杂地层中的试验与示范钻孔就达到181个，累计工作量为10余万米，解决了多项关键技术难题；组织实施系列钻探科研项目，研制了多种新型泥浆材料和针对不同勘查区或矿区的冲洗液护壁堵漏技术，开展了大量野外现场技术推广、培训和服务工作。同时，他们的成果也为地学研究及科学研究提供了良好的钻探验证手段。

陶士先授课

——他们研制的成膜护壁冲洗液在河北、甘肃、四川及云南等地的金属矿、页岩气及煤炭孔钻探中应用，解决了炭泥质千枚岩、绿泥石化岩石等行业难点地层的孔壁失稳难题，提高了成孔率、施工效率和取心质量，在多个矿区创造了孔深、成孔率及施工效率的纪录。

——他们研制的饱和盐水、新型镁基及二盐冲洗液，在云南、青海及境外老挝、泰国等钾盐勘探施工中应用，解决了钾盐勘探过程中氯化钠、氯化钾、光卤石、溢晶石等高溶蚀性地层孔壁失稳、取心率低及采用油基钻井液的高成本难题；研制的用现场卤水、海水配制的冲洗液，解决了现场卤水、海水配浆胶体稳定性差、蚀变和破碎地层孔壁失稳、绳索取心钻杆内壁结泥皮等技术难题，在新疆、青海、山东地质找矿钻探及南黄海大陆架科学钻探施工中发挥了重要作用。

——他们研制的耐240℃高温冲洗液解决了高温下冲洗液流变性、护壁性等性能显著恶化等难题，为青海共和高温干热岩钻探提供了良好的技术支撑，其中GR1井井底温度达到236℃，是目前国内温度最高的干热岩井，也是国内少有的温度超过230℃的高温井之一。该科研成果获原国土资源部科技二等奖、中国地质调查局科技一等奖。

——他们研制的MBM使膨润土的使用量降低50%以上，有效避免了膨润土资源的浪费；研制的新型镁基冲洗液、二盐冲洗液替代了油基冲洗液，以及为海上科学钻探设计的环保冲洗液等，预防了油基钻井液等对环境的污染；研制的快速凝胶堵漏技术，提高了恶性漏失的堵漏成功率，大幅度降低了钻探施工过程中水资源和泥浆材料的浪费。

“在钻探过程中会遇到各种各样的地层。比如找钾盐，地层成分以氯化钠为主，我们研制了二盐冲洗液，克服了普通盐水浆抑制不住的难题；再比如打金矿矿井，破碎地层要多一些，地层一块一块的，我们就要往钻井液里面添加东西，把破碎地层的缝隙给填上。做之前我感觉挺困难，但是一个又一个困难被我们克服了，做完之后就觉得没什么了。室内的研究工作也是必不可少的，地质队把岩心给我们，我们要分析它含有什么成分。”

“钻探这个行业，大部分人觉得是男人干的活，其实我觉得泥浆这个工种挺适合女孩子的。因为这里有大量的室内研究工作，很像是中医配药方。现场配泥浆就是根据不同的地质情况作出不同的判断，配出不同的泥浆。这个过程非常有意思，让人不会感到枯燥。”

也许，正是因着对这份事业的热爱，让岁月的年轮没有在她身上留下多少印迹。年逾50的陶士先，依然玉貌花容，明眸皓齿，声音清丽。

推动行业技术进步

多年来，陶士先和她的团队在科技理论创新和技术方法方面做出了突出贡献：针对复杂地层钻进面临的孔壁失稳、冲洗液漏失、低取心率以及复杂地层绳索取心钻探的局限性等难题，组织实施了与冲洗液有关的关键技术攻关，形成了一套适应地质钻探小井眼特点的复杂地层护壁堵漏技术。该技术引领国内地质钻探冲洗液技术的发展，推动了地质钻探冲洗液技术的进步。陶士先出版专著2部（第一作者），获得国家发明专利7项（第一发明人6项）、实用新型专利2项（第一发明人）及国家重点新产品1项，发表论文31篇（第一作者13篇）。

陶士先（前排左）参加项目汇报

近年来，陶士先和她的团队研制了8种新型泥浆材料，如多功能材料（MBM）、防塌减阻剂（GFT）、抗盐增粘剂（GTQ）、成膜A剂、成膜堵漏剂及有机凝胶等。其中，他们研制的具有“方便面”特点的多功能材料（MBM），解决了现场卤水配浆、复杂地层绳索取心钻进、配浆过程复杂等相关技术难题，填补了国内空白，获国家发明专利和2013年度国家级新产品；研制了适应地质钻探，具有较低软化点、较强粘接与封堵特性的防塌减阻剂（GFT），获国家发明专利。上述材料的研究，为推动地质钻探冲洗液技术进步打下了坚实的基础。

他们在分析不同复杂地层孔壁失稳原理的基础上，结合地质钻探小井眼特点，设计了用于不同复杂地层的系列冲洗液体系，如研发了具有高效能水基冲洗液特性的成膜护壁冲洗液，实现了水基冲洗液性能的突破；研发了用于强溶蚀性地层、具有强抑溶作用的镁基及二盐冲洗液，可替代国内外普遍使用的油基冲洗液，是水基冲洗液应用于强溶蚀性地层钻探的一大突破；研发了用于干热岩等高温钻探、耐温200℃～260℃的系列高温冲洗液，获国家授权发明专利4项。

在快速堵漏方面，他们更是做出了突出贡献：研制了适应地质钻探小井眼特点的快速凝胶堵漏技术，首次提出并设计了用于地质钻探的孔口装置，有利于提高堵漏成功率；在国内外首次提交与温度相对应、适应不同深度的快速凝胶堵漏配方表，采用该配方配制的无机凝胶堵漏浆液节省候凝时间30%～70%，有效提高了堵漏作业效率；采用有机凝胶与无机凝胶相结合的方式，大幅度提高了恶性漏失和含水层漏失的堵漏成功率；研制的无机凝胶材料与传统水泥相比，固结后的固结体韧性显著增强，体积无收缩。该成果获国家授权发明专利1项，实用新型专利2项。该项技术为地质钻探提供了新的快速有效的堵漏方法，推动了地质钻探堵漏技术的进步。

拥有广阔市场前景

新技术已为探矿工程所创造了良好的经济效益：自2011年至2015年，他们研制的成果带动的泥浆材料开发及技术服务共创产值5831万元；2016年至2017年，共创造产值2800多万元。同时，施工单位采用成果技术后，钻进速度、成孔率明显提高，事故率显著降低，泥浆排放量、泥浆漏失量大幅度减少，为施工单位节省了大量劳务费用、电力、油料消耗费用及泥浆处理剂费用等，因此也得到了施工单位的高度肯定。

在谈到产业前景及后续人才培养方面的问题，陶士先信心满满。她认为，泥浆产业前景广阔，应用范围非常宽广。现在不仅应用于地质钻，像一些地热、干热岩，矿山治理、矿山救援等方面，也离不开钻井液的应用。

陶士先（左一）在野外现场指导工作

“比如矿山治理工程，我们从2016年开始涉入这个领域。矿山企业在采矿之前对采矿区域进行堵水或加固，通过打羽状井并注浆来实现，前景很好。比如，我们与施工单位合作在河北省邢台市邢东矿做的一个项目，已经打了33个分枝井。邢东矿在开采区下面有一层高压水，可以淹没采矿区，采矿过程中万一发生透水事故，后果不堪设想，损失亦不可估量。于是，在采矿区底部和高压水层之间打了系列水平井，用注水泥浆把裂隙和孔隙都给堵上。这一工程已为探矿工程所增加产值400多万元。”

“我们还参与了山西、陕西等地的矿山救援及煤层顶板加固项目，都取得了显著成效。我们最大的成就感来自于给大家解决问题，问题解决了我们就非常高兴，解决不了也很沮丧。”

在人才培养方面，陶士先说：“地质队的人才还是很缺的。我觉得自己除了搞科研之外，最大的贡献是对地质队的人才培养。我每年大概讲课10几次，有地质队办的培训，有各省地勘局办的培训，也有中国地质大学的课程。泥浆这块内容，基本上都是我讲的，也圆了我当老师的梦想吧。”

“研究所和学校的区别在于，学校注重理论知识的培训，而研究所更注重应用价值，要解决实际问题。所以我们讲课尽可能做到把理论和实践相结合。到地质队讲课，我面对的是钻工，有的人文化水平相对低一些。所以，讲课的内容让他们听懂最重要。记得第一次去现场的时候，我们跟人家说，解决他们现场的问题需要提高密度。结果我走了之后，人家说我们忽悠他。当时我很疑惑，理论上说我讲的内容是对的，为什么说我们忽悠他呢？原来是因为我们讲得太专业。所以，我们也在不断总结，如何提高讲课效果。后来遇到这种情况，我就举例子，比如1个瓶子，装密度是1的500毫升白水，重量是500克；如果装密度是1.3的泥浆的话，重量就是650克。泥浆重了，泥浆对孔壁的压力（或称支撑力）就大了，就压瓷实了。”

交流中，记者感受了陶士先对工作的无限热爱。谈到产业发展前景，陶士先信心心满满：“是呀，这个产业前景非常光明。钻井液应用非常广，不仅应用于打钻，还有基础施工、地热、干热岩、矿山救援等。为什么在地勘经济、矿业经济形势下滑时期，我们依然有饭吃？我和年轻人说，因为这项工作的技术含量比较高。泥浆关系孔内安全、施工效率等方方面面，在整个打钻的过程中，孔内的地质情况以及从孔里返出的泥浆性能会时刻发生变化，影响因素很多，你需要根据实际情况进行判断，拿出科学合理的方法，切切实实地为对方解决问题。所以我说搞这项工作感觉不枯燥，我们有很大的发挥空间。但是这需要扎实的理论基础和实践经验，观察要仔细，还要有准确的判断。”

“一个工作做一生，而且做得如此风生水起、有声有色，是要有坚定的人生信仰吧？”

听到记者的提问，陶士先平静地说：“踏实做事就是我的人生信仰，搞应用技术，哪怕解决一个很小的问题，也是一个进步。”

多年来，陶士先为本单位培养6名专业技术骨干，形成了在国内地勘行业领先的钻探冲洗液科研团队。在组织项目实施过程中，她带领6名年轻科技人员参与项目新材料研制、新型冲洗液体系设计、堵漏技术研究、专著编写及现场试验与示范等，提高了他们的科研工作能力、现场解决问题的能力、科研管理水平及各类报告、专利、论文的编写水平。其中，有两人作为项目组长成功申报了国家青年科学基金项目，两人分别担任地调项目和国家地勘基金项目的副组长，四人活跃在野外施工现场，能够独立提供技术服务。

同时，她为一线施工单位培养了大批冲洗液技术人才，组织项目组人员到现场指导施工人员配制、使用冲洗液和实施堵漏作业100余次，现场培训近2000人次；为中国地质调查局、地质大学、各省地勘局及地质队等举办的钻探技术培训班授课112次，培训1000余人次。通过现场指导及技术交流与培训，她为一线施工单位培养了人才，提高了现场施工人员的专业技术水平。

谈到生活，陶士先更是充满了幸福感。“孩子小的时候都是自己带，虽然工作忙，但是没对家庭造成什么影响。后来出差多了，孩子也大些了。2000年以前，大家都在房山周口店上班。那个时候很艰苦，生活用品都没地方购买。记得当时发了工资，第一个周末单位就开动班车，载上大家进城购物。当时没有高速公路，进城要两个多小时，虽然路途遥远，但是大家都非常快乐。”2000年以后，她搬到城里工作和生活，幸福指数更是成倍增加。

看着她写满幸福的脸，让我想起了上世纪80年代流行的一首歌：甜蜜的工作甜蜜的工作无限好啰喂，甜蜜的歌儿甜蜜的歌儿飞满天啰喂……

在环保冲洗液材料方面，自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所研制了多功能剂（MBM）、抗盐共聚物（GTQ）、植物胶（GWJ）、抗盐降滤失剂、接枝淀粉、成膜A剂、环保型固体润滑剂等多种不同功能的环保型冲洗液材料，并对随钻堵漏剂、润滑剂等原有产品进行了环保升级改造，上述冲洗液材料均能达到国家或行业环保要求，其中多功能复合剂（MBM）获国家发明专利和2013年度国家级新产品，填补了国内空白。

在冲洗液体系方面，探矿工程所针对不同钻探需求和地层特性，研制了成膜防塌冲洗液、双聚防塌冲洗液、新型镁基冲洗液、二盐冲洗液等环保冲洗液体系，实现了环保冲洗液体系的系列化，其中两个体系已经获得国家发明专利证书。成膜防塌冲洗液是一种针对金属矿产以及煤炭、页岩气等勘查中经常钻遇的炭质千枚岩、绿泥石化等分散剥落地层孔壁易失稳、取心质量差等难题研制的价格低廉的高性能水基冲洗液。双聚防塌冲洗液则是针对钻遇泥页岩地层因吸水膨胀和分散造浆等引发的孔壁坍塌、因泥浆增稠而大量排放泥浆及粘附卡钻等问题研制。卤水、新型镁基及二盐冲洗液则解决了钾盐钻探中遇到的盐膏、芒硝、岩盐及含溢晶石、光卤石等溶蚀性地层的低取心率、高成本及环境污染等难题，其中二盐冲洗液成功替代油基冲泥浆，有效解决了高溶蚀性地层，填补了国内空白。

钻井液（泥浆）助剂主要成果