1

地空时频电磁探地系统

吉林大学仪器科学与电气工程学院

地空时频电磁探地系统采用地面大功率发射装置（50～200kW）向目标探测区域辐射电磁波场，利用无人机/直升机等移动平台搭载高灵敏电磁传感器采集磁场信号，并与地面分布式多参数电磁装置协同标定，获取地下电性结构信息。与传统地面系统相比，采用移动平台非接触式测量，具有探测效率高、地形适应性强等优势。与全航空系统相比，采用地面大功率发射装置，具有探测深度大等优势。

地面发射功率50～200kW（可定制），发射波形包括方波、伪随机波、深度聚焦等多种波形，可实现时频同时探测。空中系统包括无人机和直升机两种，最大飞行海拔可超4500m，最大探测深度超过1km。单源覆盖范围可超30km²。从横向空间上，适用于山地、密林等地面人员难以进入的复杂地形地貌区域。从纵向深度上，可实现地下千米深度范围探测。从技术原理上，可支撑多种具有低电阻率特征的金属矿种勘查。系统整体上具有攻深找盲的潜力。

案例1：在山西晋城等四县市地面难进入区开展应用，完成了100km²老空区探查任务，揭示了采空区含水的分布情况。

案例2：在黑龙江翠宏山多金属矿开展探测应用，成功圈定地下1000m深部矿体1处。

2

广域电磁探测技术

中南大学、湖南继善高科技有限公司

通过人工接地场源建立谐变电磁场，向地下发送不同频率的交变电流，在不局限于“远区”的区域内，观测一个或多个电磁场分量，计算广域视电阻率，达到探测不同埋深地质目标体的一种频率域电磁测深方法。中南大学联合湖南继善高科技有限公司研发了广域电磁仪，拥有完全自主知识产权。

最大发射功率200kW，最大发射电流200A，最大探测深度8km，电流测量误差0.5%FS+5dgt，工作频率范围3/256~8192Hz，最大频率数400个，频率准确度优于10^-3，可实现电磁信号的高信噪比-高精度-快速测量；适用于深边部矿产资源勘查、深部地热资源勘查、常规和非常规油气勘探、水力压裂监测和煤矿水害探测、地质灾害防治、城市物探等领域；对环境扰动小，属于高效绿色勘查技术。

案例1：在朱溪矿区探测，获得了地下3000m范围内电阻率分布，揭示了主控岩控矿构造的展布形态，提取了主要赋矿层位的电性特征，获取了与深部隐伏岩体有关的热液蚀变活动信息，为朱溪矿区深部成矿规律、下一步找矿方向提供了依据。

案例2：在中石化的页岩气勘探中，雪峰5区块获得资源量1500.22亿m³；镇巴南区块获得资源量708亿m³；綦江南区块获得资源量1134亿m³。

3

地面多功能电磁探测技术

中国科学院地质与地球物理研究所

地面多功能电磁探测系统是利用天然源或人工源激发电磁波并传播至地下，通过在地面测量地下感生的电场/磁场信号，解算出不同深度电阻率等电性参数，从而判断矿产资源分布情况。研究团队攻克了宽频带感应式磁场检测、高精度电磁信号采集、大电流发射、强干扰信号处理等关键技术，研制的地面多功能电磁探测系统兼顾了传统电磁探测方法和团队自主创建的极低频天波电磁法。

地面多功能电磁探测系统具有大地电磁、音频大地电磁、可控源音频大地电磁、时/频域激电、极低频天波等多种电磁法功能。单机发射功率达50kW，单台接收机具备同时测量3个磁场分量和9个电场分量的能力，提升了野外勘探信号的质量与效率，实现了阵列式三维电性结构的高效、高精度探测。适用于草原、森林、荒漠戈壁等地区，可实现矿产/水/地热/油气资源勘探、工程地质勘查，及地下深部矿床成因与深部构造研究。

案例1：在内蒙古桃合木铅多金属矿集区，布置3条测线，完成300个可控源音频电磁测点。结果显示在地下400~600m深度存在水平近层状低阻体，西深而薄，东浅而厚，有效反映了已知矿体分布。其下方中阻区反映古火山通道，推测为岩浆热液型成矿。

案例2：在云南红河地区布设4条测线，完成211个大地电磁探测点，反演解译了地下~100km深度的深部构造，揭示上地壳底部构造解耦面与分别对应滇-琼缝合带和Song-Da构造带边界的两大下岩石圈高导区。

4

井中物探及地球物理测井技术

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

井中物探及地球物理测井是地下物探的两个分支。井中物探研究井周围地质问题，探测半径几米至几百米，能够发现井壁、井旁、井底、井间盲矿体。地球物理测井研究井壁地质问题，探测半径几厘米至几十厘米，能够获得井孔周围地层或井中介质的各种物理参数，提供地层信息及原位物性资料等。中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研发了井中磁测、井中激电、地井瞬变电磁、地下电磁波等多项相关技术与装备，拥有完全自主知识产权。

井中三分量磁测系统探测深度大（4000m）、测量精度高（优于60nT）、稳定可靠，可广泛应用于深部铁磁性矿体勘查，解决矿山深部和隐伏矿体的精细定位技术难题；井中大功率多道激发极化系统实现地面48道、井中24道同步全波形测量，工作效率高，抗干扰能力强，发射功率达50kW，可探测井旁或井底数百米范围内盲矿；JW系列地下电磁波层析成像系统最大功率达100W，灵敏度0.1μV，实现了大深度（2000m）、大透距（500m）以及高分辨率（厘米级）探测能力。

案例1：在新疆小热泉子铜矿区一口未见矿孔开展地-井瞬变电磁技术试验，发现一处井旁强异常，解释推断了异常中心位置，经验证，矿体呈漏斗形，中心埋深38m，厚度15m，最宽处约18m，矿石量1.1万t，铜品位大于4%，金属量420t。

案例2：在西藏罗布莎铬铁矿区开展电磁波层析成像工作，清晰刻画了40m钻孔间铬铁矿体的分布特征，倾角50°左右，垂直厚度3.0～11.0m，推断两孔之间矿体是相连的，得到了钻探证实。

5

时频域激电测量技术

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

时频域激电测量技术是一种激发极化法探测技术，其不仅通过时间域一次供电测量（TDIP）即可获取多种时频域激电参数，还具有独立的频率域激电法测量功能（FDIP）。适用于在中浅部多金属矿产资源勘查中采用扫面形式快速发现异常，或以测深形式开展矿产资源详查，也适用于中浅部水资源调查、地质灾害调查等领域。该项技术由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研发，拥有完全自主知识产权。

时频域激电测量技术实现了激电全波形密集采样，拓展了激电测量功能和参数，具有设备轻便、发射机高精度稳流（优于0.3%）、高精度同步（优于50ns）、抗干扰能力强、观测参数丰富、可多频去耦等优点。

该技术仅一次供电即可提取多种时、频域激电参数（视电阻率、视极化率、视相位、视频散率等），多种参数组合可提升对目标地质体的认识。该技术对环境扰动小，属于高效绿色勘查技术。

案例1：在云南某典型铅锌多金属矿区开展时频激电扫面和激电测深工作，综合分析获取的视电阻率、极化率、相位、频散率多参数平面分布特征，多参数相结合，为快速圈定异常提供了更充分的依据，并优选建议了3处找矿靶区。

案例2：采用频率域激电技术，结合分布式音频大地电磁测深技术，在西藏某斑岩型铜矿区获取了深部异常，4个建议钻孔经验证，其中两个钻孔发现厚度超100m、品位达0.5%的斑岩型铜矿，另外2个钻孔见黄铁矿化。

6

三维激电探测技术

紫金地球物理科技（北京）有限公司

三维激电探测技术在常规激电的基础上发展而来，解决了常规激电法勘探受发射功率、接收精度、数据采集方式的制约的问题，能有效提升探测深度。紫金矿业集团股份有限公司研发了震旦三维激电系统，应用最大功率180kW发射机，配套200-400台接收机开展三维激电勘探，能快速实现几百台仪器在野外勘探中的快速布置，采集海量高精度全波形时间序列数据。

仪器配备30-180kW不同功率的发射机，最大输出电压2000V，最大电流120A。三维激电接收机具有高精度、轻便、智能化的特点，便于实现仪器的快速布置与数据高质量采集。可开展地面、井-地、坑-地等多方式三维激电探测，抗干扰能力强。不仅可在人文干扰较强的老矿区开展二/三维激电勘探，获取大深度电阻率、极化率模型；也可在绿地勘查项目中开展大极距、大面积中梯测量和三维激电快速评价。

案例1：在黑龙江多宝山斑岩型矿集区铜山矿区内开展了三维激电探测10km²，获取的电阻率、极化率三维模型清晰、直观地反映地质构造格架、矿化蚀变域空间位置，与钻探工程验证结果相一致，有效勘探深度达到1500m。

案例2：在塞尔维亚Timok成矿带玛格矿床、South Durlan一带开展了三维激电探测工作，获取极化率、电阻率三维模型，经钻探工程验证，在1200m深度揭露到厚大的矽卡岩型硫化物铜金矿体，支撑勘查项目取得找矿突破。

7

磁通门无人机航磁探测技术

紫金地球物理科技（北京）有限公司

仪器系统整体以通用轻型无人机为飞行平台，搭载经过适应性改造的磁通门航磁仪，配备新型国产磁通门传感器，通过创新性的三分量磁测校正技术来提升精度，可快速评价目标区岩体及构造展布等基础地质信息。在实际应用中，该系统已经完成国内外勘查项目近50项，测线测量超过30000km，具有好用、实用特点。

仪器磁测精度优于5nT；成本低，效率高、适用范围广；仿地飞行，可增强磁异常探测能力；无信号失锁问题，可在低磁纬度地区使用；系统性能稳定、不易损坏、维修周期短。

可在特殊景观区（如森林、湿地、荒漠戈壁、高海拔、深切割及高寒冻土等）快速实施高精度磁法勘探。使用超轻型飞行器，锂电池驱动，低噪声且不产生大气污染，符合绿色勘查理念。

案例1：中国地质调查局“勘查区快速评价新技术应用示范（磁通门无人机航磁）”子课题野外工作质量评定为优秀。数据对比结果显示磁通门航磁数据与光泵航磁数据相关系数达到0.998，应用效果基本一致，有力支撑地质找矿工作。

案例2：在西藏巨龙铜矿超5000m高海拔地区完成1∶1万大比例尺低空航磁测量78km²，获取的磁异常形态与地质构造格架高度吻合，成功圈定了3处斑岩型和矽卡岩型找矿靶区，为矿山的探矿增储工作提供了重要的技术支持。

8

高精度井中三分量磁测技术

紫金地球物理科技（北京）有限公司

仪器系统以三分量磁测校正核心技术为基础，破解磁通门三轴正交难题，研制的高精度井中三分量磁测系统，适用井深可超2000m。增强现有井中磁测勘探能力，充分利用钻探工程，扩大钻孔勘查范围，发现钻孔深、边部隐伏矿床，也可与地面、航空磁测数据结合，进行深部三维反演，提高异常体定位的准确性。该技术已完成井中勘查应用超20000m，仪器性能稳定。

仪器精度优于5nT；应用范围广，不仅适用于强磁性矿体找矿，也可应用于以弱磁异常为特点的有色金属、贵金属等矿种间接找矿；异常源定位准确，可解决矿山深部和隐伏矿体精细定位技术难题；系统性能稳定、不易损坏、维修周期短；利用已有钻探工程，对环境扰动小，符合绿色勘查理念。

案例：在黑龙江省铜山斑岩型铜矿的钻孔工程勘查实践中，应用高精度井中三分量磁测技术，勘查深度达到1960m，磁测工作精度（△X=16nT、△Y=35nT、△Z=21nT）优于井中磁测规范10-20倍。通过井中三分量磁测异常分析，推测在1400m井深处存在磁性体，与已施工钻孔在1420m至1960m揭露的磁黄铁矿-黄铜矿、黄铜矿-石英等细脉发育现象相一致，为深部矿体的定位提供了有力依据。

9

半航空瞬变电磁探测技术

山东大学

半航空瞬变电磁技术在地面布设发射源，采用无人机搭载感应线圈和接收机在空中连续采集磁场的时间导数dB/dt作为观测数据。该技术具有不受地形条件限制、对低阻体敏感、探测深度大、灵活高效、安全经济等特点，能够在复杂地形区域快速开展勘探工作，获得区域大比例尺、大深度勘探成果，适用于覆盖区矿产勘查、复杂地形区域地质调查。山东大学研发了无人机半航空瞬变电磁系统，与常见的地面瞬变电磁发射系统兼容，拥有完全自主知识产权。

半航空瞬变电磁技术集成了地面瞬变电磁探测深度大、航空瞬变电磁观测效率高、小型多旋翼无人机观测机动灵活低成本的优点。该方法布设地面发射源与可控源音频大地电磁法类似，但收发距更近。探测深度：0-650m，探测目标：金属矿、采空区、工程地质灾害等，探测速度：每小时20-40测线公里。设备适用于山地、丘陵、森林和荒漠戈壁等覆盖区找矿预测，也可用于煤矿采空区、隧道工程地质灾害等领域；对环境扰动小，属于高效绿色勘查技术。

案例1：在山东省莱西市小埠金矿矿区选定1.6km×1km的区域开展覆盖区找矿探测，设计测线33条，测线间距50m，设计飞行测线方位角96.5°，与已知招平断裂近似垂直。布置2个发射源，源长分别为910m、870m。探测深度600m，水平切片和垂直剖面均能够清晰成像断裂带两侧电性结构。

案例2：广西天峨-巴马高速公路沿线20座高风险隧道开展富水岩溶探测，完成测线1000km，圈定大型岩溶区20处，目前该高速公路已经通车，经过隧道开挖验证探测结果准确率≥85%。

10

空-地-井重磁资料联合处理解释系统

中国地质大学（武汉）

空-地-井重磁资料联合处理解释系统集成了多种适用于深部固体矿产资源探测的重磁新方法技术，通过多种方法的组合以及空-地-井立体资料的协同与融合来提高深部反演的分辨率、精度和可靠性。中国地质大学（武汉）利用跨平台软件开发工具Qt6研制了该系统，拥有完全自主知识产权。

该系统针对深部探测的特点和技术要求，通过多种方法的有机组合，从资料的整理、弱信号的增强与信息提取、以及空-地-井资料的协同与融合等方面做好各个处理和解释的环节，结合连续复小波等频谱分析技术，提高深部反演的分辨率、精度和可靠性。该系统主要适用于勘探程度高，地质、地球物理资料丰富的地区。

案例：在青城子矿集区利用该系统对空-地-井重磁资料进行了精细的处理与解释，划分了断裂、圈定了岩体、推测了地层分布、分析了地层褶皱，推测出在双顶沟岩体到新岭岩体深部存在北北东向隐伏构造，可能为岩浆活动通道，揭示了新岭岩体与双顶沟岩体的关系，三维空地资料联合反演获得了分辨率更高的岩体三维形态，发现了大顶子岩体深部的隐伏岩体，分析了矿化蚀变与矿床的分布规律，为建立成矿模型和深部找矿提供了重要信息。

11

无人机航空磁测技术

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

无人机航空磁测技术（无人机航磁）是采用无人飞行平台搭载磁力仪、数据采集器等仪器的磁场测量方法，可实现低风险、低成本、高质量航空物探作业。可用于矿产勘查、工程地质和环境调查、基础地质研究等领域。中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研发了适用于无人机的小型化航磁系统和铯光泵磁力仪，核心部件实现了全国产化，形成了多类型无人机平台（多旋翼-固定翼-复合翼-无人直升机）的自主无人机航磁测量技术体系。

无人机航磁技术攻克了航磁系统轻小化、电磁兼容、远程测控等技术难题，可实现测量总精度优于3nT；全国产化铯光泵磁力仪灵敏度高（0.6pT/√Hz RMS）、噪声低（2pT@0.1-1Hz）；采集系统外观小巧（1.5kg），采样率1、5、10、20、40Hz可选，采样噪声0.1pT，采样分辨率0.35pT，4通道同步测量可实现总场、梯度、分量等多种测量方式；适用于矿产勘查、工程和环境地质、基础地质等领域；空中测量，具有高效绿色的特点，不对环境产生扰动。

案例1：在茶亭铜金矿床及其外围开展无人机航磁测量，仅用3个工作日就高效完成1000km测量任务，测量成果与矿床地质资料吻合极好，在矿床外围推断与成矿关系密切的浅成/超浅成岩体11处，其中2处证实与后续发现的矿床位置一致。

案例2：在新疆完成无人机航磁测量工作量20余万km，磁补偿精度0.03nT，测量总精度达0.53nT；识别67条较大断裂，圈定局部构造122个和27条局部构造带，圈出11个油气聚集有利区，支撑进一步开展油气资勘查。

12

航空地球物理数据处理解释技术

中国自然资源航空物探遥感中心

航空地球物理数据处理解释技术是应用物理原理和算法，对所获取的海量航空地球物理（重力/磁力/电磁/能谱等）数据进行处理、分析和解释，从而揭示地质构造和目标地质体空间位置，为地质找矿等提供有用信息。中国地质调查局航空物探遥感中心研发了GeoProbe Mager综合航空地球物理软件系统，拥有完全自主知识产权。

具有自主知识产权的国产地球物理软件平台，支持二次开发；功能齐全的基础业务软件，可实现航空磁力、重力、电磁和伽玛能谱勘查数据同平台处理与综合解释；可工程化应用的多参数处理与综合解释软件；可用于成矿地质体定位预测的重磁剖面2.5D反演建模、3D快速反演及三维地质-地球物理建模软件；一键式地球物理专业成图与制图软件；适用于基础地质调查、找矿突破、油气勘查、环境地球物理调查、工程勘探及军事地质研究等领域。

案例1：在山东齐河-禹城厚覆盖区，应用滤波和位场分离->延拓->解析信号振幅等一系列的数据处理技术，圈定岩体范围，划分断裂；并通过2.5D反演建模，3D重磁反演，构建三维地球物理模型，结合地质资料，探获富铁矿资源量累计达1.04亿t，这是新一轮找矿突破战略行动实施后诞生的全国首个亿吨级富铁矿资源基地。

案例2：应用低纬度变倾角化极、数据调平、混合法和缝合法编图等技术，编制出版了2020全国航磁-地质构造-成矿预测系列图。

13

复电阻率法探测技术

安徽省勘查技术院（安徽省地质矿产勘查局能源勘查中心）

复电阻率法探测技术是一种观测和研究视复电阻率频谱特性的人工源、频率域、高密度、几何测深类激发极化法，其通过对地下低频－超低频基波的振幅、相位谱的高精度测量，研究被探测目标体的电极化效应和导电性变化特征，进而判断矿（化）体、油气、热储等地质目标体的相对富集区。复电阻率法主要观测近区场，电磁耦合效应干扰较大，安徽省勘查技术院解决了近区场电磁谱的利用难题，并研发了拥有完全自主知识产权的处理解释软件。

勘探深度大，金属矿勘查有效深度可达2000m。空间几何和电性分辨率高，勘探窗口内从浅到深具有同等分辨率。异常多解性相对小，多参数提供目标体多方面信息，提高解释准确率。抗干扰能力相对强，大电流供电，近场区接收，信号强度大，选频测量，压制干扰能力较强。穿透力强，近区场电磁谱参数能有效穿透低阻层屏蔽探测其下部的目标体。适用于深部或覆盖区隐伏矿产及地热、油气、页岩气勘查。对环境扰动小，属高效绿色勘查技术。

案例1：南京冶山铁矿复电阻率法勘查确定2个找矿有利带、8个矿致异常，施工7钻皆见工业矿体，在600m、800m深异常上钻遇铁矿体和铁铜矿体；北矿区外围复电阻率法勘查施工16孔，见矿13孔，新增铁矿333资源220万t，铜1000多吨。

案例2：安徽泾县-宣城地区矿产地质调查在宣城“三下区”（第四系、白垩纪红层及推覆构造下）开展复电阻率法勘查，圈定6个异常，ZK01在2号异常1100m、1300m探获13.76米高品位锌硫矿，锌品位0.72～17.24%，硫平均品位17.22%，伴生Cu0.12～0.21%，伴生Ag22.3～39g\t，为宣城覆盖区找矿提供新思路。

14

小口径数字综合测井技术及装备

核工业北京地质研究院

小口径数字综合测井技术及装备采用模块化、数字化设计，具备操控一体化平台、模块化井下短节、自动化车载平台及交互操作软件，各参数模块独立控制响应，系统总体采用总线并行工作方式，实现了1次下井作业可获取多达8种测井数据，且可根据实际作业需求而灵活组合使用，提高了常规地球物理测井作业效率，是一种综合高效测井技术与装备。

小口径数字综合测井技术及装备包括井下多参数模块短节、地面一体化操控平台和操作软件，可测量密度、三侧向电阻率、自然电位、定量伽马、自然伽马、伽马能谱、井径、井斜、方位、井温、声速时差以及声波成像等共11种参数，井下探管统一为外径46mm小口径短节模块，测井能力达3000m。适用于铀资源勘探中砂岩型铀矿勘查与开采不同阶段的地球物理测井，同时可应用于我国南方硬岩、其他矿产资源勘查中综合测井应用。

案例1：铀矿勘查工作在松辽盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、伊犁盆地以及准噶尔盆地共测井应用30个钻孔，测井数据近3万m，可为我国铀资源勘查、资源量准确计算提供数据。

案例2：产品在深圳大学、太原理工大学、新疆阿克苏地质大队等单位在非铀矿测井领域得到实际应用，为地热资源、钾盐勘探以及深地科学研究等提供重要数据。

15

远程实时智能微动探测技术

合肥国为电子有限公司

通过工作区内数台拾震仪，获取地下介质构造信息。将人工智能和蜂窝传输技术引入微动节点探测设备中。该技术基于带注意力机制的全卷积神经网络，辅以先进训练手段，所得模型可在实际项目中高效、准确地判断出地层构造情况，为定位矿产资源位置与储量提供决策依据。合肥国为电子有限公司研发的GN309远程实时智能微动探测仪、UGL-3C短周期4G地震仪等，拥有完全自主知识产权。

天然源微动找矿利用来自环境的微动信号（大于1Hz、被称为常时微动）作为震源，如人类的日常活动和各种自然现象。地面检波器记录并分析地下岩层界面折射或反射回地面的波，从而推算地下岩层性质和结构，用于矿产资源勘探。

技术便捷、成本低且对周围环境无特殊要求，因此在电、磁、重、震干扰严重的城市地区开展地质勘查时，具有显著优势。其面波勘探不受浅层高速层屏蔽作用的影响，速度结构分层比电磁法分辨率更高，可降本增效。

案例1：在察尔汗盐湖矿区部署了3条总长7405m的测线，利用ESPAC方法重建了地下S波速度结构，最大探测深度达1500m，有效标定盐层基底，其中W1号测线盐层厚度为9.6 ~ 12.4m，W2号测线盐层厚度为11.7 ~ 14.1m。

案例2：在大海则煤矿开展微动探测和煤层标定工作，在煤层上方以50m半径布置微动台阵，滚动采集，测线总长度750m，探测深度约400m，于224~331m深度处探获煤层，累计层厚在10m以上，与已知钻孔资料高度吻合，同时有效勾勒出煤层在水平方向上的展布特征。

16

浅水区水底高精度重力测量技术

山东省物化探勘查院

海域重力数据是支撑我国开展海域战略性矿产勘查开发、推动重要矿产资源增储上产的重要地球物理资料。为解决老旧低精度重力数据制约浅海区找矿突破的问题，山东省物化探勘查院研发了浅水区水底高精度重力测量技术，在水底目标点使用带抗压密封罩的弹簧重力仪进行相对重力测量，以一定网度（点距）开展面积（剖面）观测，取得水底重力数据，实现高精度重力数据水陆连片，并通过位场处理等手段分析异常特征，解决水域地质矿产等问题。

相比其他水域重力测量方法，本技术具有近场源优势和高精度优势。观测系统更接近场源，故对微小地质体的引力变化更敏感，且随水深增加近场源优势更突出；采用水底静态坐落式观测，直接推求观测系统空间位置，各项改正误差小，以往取得的大范围海底布格重力异常总精度达±0.078×10^-5m/s²。

本技术可应用在浅海区和内陆湖泊，使陆域高精度重力资料无缝拓展至水域。获得的高精度重力成果可服务于基础地质研究、水域矿产勘查及军事领域。

案例1：依据海域高精度重力资料查明三山岛金成矿带在海域的延伸，圈定金成矿远景区，经钻探验证在海平面下近千米处发现厚达26.23m的金矿体，估算金资源量80t。

案例2：在山东北部近海开展1:20万、1:5万海底高精度重力数据面积达11430km²及865km²，实现海岸带高精度重力资料的无缝衔接，划分了山东北部海域大地构造格架，推断海底隐伏断裂121条，划分V级构造单元26个，有力推动陆海统筹综合地质研究，形成了创新性成果示范。

17

地空瞬变电磁探测技术

成都理工大学

地空瞬变电磁探测技术是一种地面发射、空中接收的移动式电磁勘查技术，适用于山地、水域、沼泽、湿地等复杂地表条件下的金属矿产勘探、深埋隧道勘查、地下水探测、滑坡泥石流灾害监测等多个领域。相对于传统的地面或航空瞬变电磁技术，该方法具有探测范围大、定向勘探能力强、空间分辨率好、安全性较高、设备小型轻便、勘探成本低等优势。成都理工大学研发了无人机地空瞬变电磁探测系统，拥有完全自主知识产权。

发射机发射功率大于20kW、关断延时低于50μs，可变尺度多源聚焦电磁发射装置；轻便化机载电磁接收仪；超高频电磁感应传感器；可选大时长仿地飞行无人机；发射、接收信号参数可编程，具有高采样率采集、低噪声磁感应、高精度同步接收等技术；配套智能化地空（半航空）电磁信号处理与解释软件系统，具有三维电阻率、充电率多参数快速正反演，三维地质建模和可视化解释等功能；该系统探测深度可以达到500m以上；对生态环境无破坏作用，属于高效绿色勘查技术。

案例1：在甘肃西部某铜矿区（激电异常是明显的找矿标志），部署20条地空瞬变电磁测量测线，圈定三处找矿靶区，与地面激电中梯测量结果一致，以6.5%等值线体圈定异常范围长约1000m，宽约300m，经钻孔验证，异常与钻孔中铜矿体位置对应较好。

案例2：在黑龙江某铅锌矿区（矿体表现为低阻高极化特征）开展了地空瞬变电磁测量。利用多参数反演结果圈定低阻高极化异常区域，定位两处矿体分布区域，经钻孔验证，圈定异常与铅锌矿分布对应较好。

18

构造地球化学测量技术

贵州省地质矿产勘查开发局一0五地质大队，中国地质调查局发展研究中心

断裂、裂隙、节理等构造是含矿流体运移的良好通道和矿质沉淀的有利部位。含矿热液影响的构造破碎带含有丰富的成矿信息，可指示深部的矿化信息。选择性地采集构造、蚀变带中的物质，以发现深部矿化信息，对深部隐伏矿进行定位预测，即为构造地球化学测量。该方法适用于基岩出露且构造发育区寻找隐伏矿。

采样物质为断裂构造中的断层泥、断层角砾、胶结物、裂隙充填物、脉体和蚀变岩等。分析其中目标成矿元素、伴生元素和指示元素的分布规律，圈定地球化学异常。要求采样人员具有较强的地质知识，能够准确识别和采集构造蚀变带样品，且对采样点及其附近的岩性、构造、矿物、蚀变等进行观察记录。通过针对性样品采集，可突出和强化与隐伏矿有关的信息，弱化其他干扰因素。

案例1：在贞丰县者相二金矿区（水银洞金矿外围）灰家堡背斜核部至两翼1000m范围内开展方法应用，根据成矿元素异常分布和分带特征，圈定找矿靶区和定位预测深部隐伏矿体，发现并控制埋深在717.01～1174.07m之间矿体。新增查明推断及以上金资源量11659kg，矿床规模达中型。

案例2：在望谟县乐谢工作区部署构造地球化学测量，圈定矿化蚀变带1条，连续4个见矿山地工程控制矿体走向长852m，实施LX-ZK001钻孔深部验证，揭露矿（化）体6层，其中孔深31.18-32.18m见K2金矿体，真厚度0.87m，品位2.60g/t；孔深79.68-80.84m见K6矿体，真厚度1.01m，品位2.35g/t。

19

构造叠加晕测量技术

中国冶金地质总局地球物理勘查院

“构造叠加晕测量技术”是以热液矿床原生晕轴向分带理论、原生叠加晕理论和构造叠加晕理论为依据，在构造带内采集矿化-蚀变样品，研究元素组合和分带特征，识别不同成矿期次形成的矿体-晕在空间上同位-部分同位叠加或同一次成矿形成相近多个矿体或串珠状上下矿体间前-尾叠加结构，建立矿床构造叠加晕模式，确定盲矿预测标志，用模式和标志对矿区深部进行盲矿预测。

按确定热液来源方向、确定深部成矿有利空间、判别成矿有利空间是否有矿和确定预测靶位位置及规模 “四步法”原则，抓住样品采集、浓度分带、叠加结构识别、轴向分带厘定和预测靶位定位五个关键技术，用前缘晕异常、前尾晕共存、前缘晕强度增强趋势等六条共性标志-指标对矿区深部进行盲矿预测。适用于热液成因、受构造控制的金及有色金属矿床深部及外围盲矿预测，基于探槽、坑道、钻孔等工程采样，不对环境造成新的扰动。

案例1：2007年-2008年对三山岛-新立金矿进行了深部预测，共提出6个靶位，预测金金属资源量87.5t；2008年底，分别在三山岛和新立实施了17个和12个验证钻孔，全部见矿，到2010年，矿山在预测靶位内共探获金金属量84.1t。

案例2：1997年、2013年、2023年三次对柴胡栏子金矿进行深部推进预测，共提出31个靶位和4个有利部位，至2023年6月，共验证了1997年4个靶位、2013年8个靶位、2023年1个靶位，均见矿，共探获金金属12.226t。

20

壤中气体地球化学测量技术

中国地质调查局发展研究中心

壤中气体地球化学测量技术是通过采集土壤中的气体，分析SO₂、H₂S、CO₂、CH₄等气体的含量，圈定气体异常，以达到矿产勘查等目的，适用于覆盖区矿产勘查。中国地质调查局发展研究中心研发了便携式多组分气体地球化学测量仪，拥有完全自主知识产权，已在河北、辽宁、内蒙、西藏、甘肃、安徽、贵州、湖北等地开展试验与示范工作，取得较好找矿效果。

野外现场同时检测4种微量气体组分，检出限低、灵敏度高和检测范围广，检测范围分别为：H₂S：1×10^-9～5×10^-6，SO₂：1×10^-9～10×10^-6，CH₄：0.1×10^-6～0.01，CO₂：1×10^-6～0.1；设备便携方便，操作简便高效，在分析点位仅需直径约1～2cm、深度约0.7～1.0m的孔即可满足测量，一次抽气，约2～3分钟即完成测量；适用于草原、森林和荒漠戈壁等覆盖区找矿预测，也可用于断裂构造、油气、地热勘查等领域；对环境扰动小，属于高效绿色勘查技术。

案例1：在秦家营银铅锌矿区黄土覆盖区部署10条气体测量剖面，圈定三处找矿靶区，在Ⅲ号靶区施工28个钻孔，其中25个钻孔见工业矿体，铅锌矿体最大厚度10.3m，最高品位铅6.1%、锌2.97%；新发现银矿体最大厚度20.3m，最高品位6325g/t，初步估算银矿床规模有望达中型。

案例2：在猪拱塘矿区选择有利区部署气体测量剖面，圈定5处气体异常；在Ⅱ号气体异常部署ZK19-1，在733-748m探获两层铅锌矿体，累计真厚为10.02m，平均品位铅1.01%、锌3.66%。

21

高分高光谱多尺度找矿靶区精准定位技术

中国自然资源航空物探遥感中心，有色金属矿产地质调查中心，成都理工大学，中国地质调查局西安地质调查中心

采用高分、高光谱遥感结合地质资料，开展区域岩性-构造遥感地质解译，引入人工智能算法，形成系列岩相-岩性、蚀变矿物提取方法；在重点区集成“矿物地球化学+短波红外光谱+热红外光谱”，快速识别蚀变矿物，匹配估算矿物相对含量、组成以及矿物结晶度，进行以成/控矿地质要素为主的遥感地质解译和信息提取，同时利用自主研发的多元地学信息综合处理与分析系统（RSIE），综合分析区域成矿地质条件和找矿标志，精确定位找矿靶区。

该技术可宏观、快速、经济、高效、无损地精确识别地表重要成/控矿地质要素信息，快速精准圈定找矿靶区，为进一步的找矿勘查提供重要的技术支撑和基础资料。

案例1：在甘肃北山方山口圈定4处找矿有利区。在Ⅱ号有利区对蚀变石英脉进行槽探揭露，显示脉露头长约80m，宽约30～50cm，其中褐铁矿化和黄钾铁矾化发育，两侧花岗岩围岩发育绿泥石化、绿帘石化、绢云母化和钾化蚀变，连续取样测试，显示金品位达1.88～4.70g/t，具有较好的金成矿潜力。

案例2：在斯弄多矿区R1异常主矿体内和主矿体南西方向各圈定深部找矿靶区1处。R1异常的深部找矿验证，累计新增铅锌资源量22万t、伴生银资源量540t。

22

基于国产高光谱数据找矿远景区快速圈定技术

中国自然资源航空物探遥感中心，中国地质调查局西安矿产资源调查中心、中国地质科学院矿产资源研究所

该技术利用国产高光谱卫星数据可快速识别蚀变矿物、岩性构造信息，缩小找矿目标范围，圈定找矿远景区，提高找矿针对性，适用于自然条件相对恶劣、地质工作程度相对较低，基岩裸露程度较好的区域。中国自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局西安矿产资源调查中心和中国地质科学院矿产资源研究所均拥有完全自主知识产权。

该技术是利用卫星高光谱数据快速获取与成矿密切相关的蚀变矿物等信息，通过对高光谱数据处理和信息提取。可快速识别区域矿物的种类、相对丰度、成分等信息。基于上述信息结合成矿地质背景和成矿理论可圈定找矿远景区，因其提供的找矿信息空间连续分布、且种类丰富，能够对找矿异常目标范围和位置进行明确，提高找矿针对性，低成本且提高找矿勘查效率。

案例1：在西藏雄村-朱诺地区利用GF-5卫星高光谱数据，完成了2万余平方公里的蚀变矿物填图，圈定针对斑岩-浅成低温热液型铜矿等找矿远景区16处，部分野外地面验证发现明显铜、金化学异常。

案例2：利用ZY01-02D卫星高高光谱数据，完成了在冈底斯成矿带西段10万余平方公里蚀变矿物填图，圈定针对斑岩型铜矿、矽卡岩型多金属矿等找矿远景区40处，野外对三处远景区进行了验证，在一处远景区内地面发现铜矿化线索1处。

23

贵州西南部卡林型金矿找矿预测地质模型

贵州省地质矿产勘查开发局一0五地质大队

与深部隐伏花岗岩浆有关的成矿热液，在区域构造作用下沿深大断裂上涌，含矿流体沿区域不整合面或能干性差异大的岩层间形成的滑脱构造运移并与其附近的岩石发生水/岩反应，形成构造蚀变体（SBT），局部形成金矿体或矿床；另一部分流体沿背斜核部附近斜切层面的断裂或一系列节理、裂隙运移至以碳酸盐岩或火山碎屑岩等渗透性较好并有上覆遮挡层的有利岩性组合为主的地层，富集形成层控型矿床。

构造蚀变体（SBT）为主要找矿标志；Au-As-Sb-Hg-Tl套合最好的地段是最有利的找矿空间；穹隆、背斜或与背斜轴线近于平行之逆断层为主要控矿构造；矿体就位于背斜轴线两侧附近800～1500m或穹隆周缘2000m范围内；层控型矿体以揭穿SBT终孔，断裂型矿体以揭穿断层终孔。模型已在贵州卡林型金矿找矿中广泛应用，取得找矿重大突破。

案例1：在水银洞金矿区及外围找矿预测地质模型指导系统部署探矿工程，控制金矿体330个，主要矿体产出于灰家堡背斜轴部800-1500m范围内龙潭组层状碳酸盐岩和构造蚀变体（SBT）中，矿体埋深200-1400m，新增备案资源量176t。使水银洞金矿床累计查明金资源量290t，矿床规模达超大型。

案例2：在架底金矿区找矿预测地质模型指导部署300余个钻探工程，控制金矿体8个，矿体沿近东西向架底揉褶带两侧800～1000m范围不规则展布，产于构造蚀变体（SBT）和层间破碎(断裂)蚀变带中，矿体埋深300m以浅，新增查明金金属量57477kg，平均厚度4.83m，平均品位2.57g/t。矿床规模达大型。

24

成矿地质体找矿预测理论与方法

中国地质调查局发展研究中心

成矿地质体找矿预测理论与方法是以成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志研究为核心内容，通过构建主要矿床类型找矿预测模型，实现“三位一体”深度融合，以及矿化样式三维空间结构的精细刻画，在此基础上提出找矿预测有效技术方法组合，破解信息不对称前提下二维转三维的找矿预测难题，达到降低找矿标志的不确定性，显著提高深部找矿成功率的目的，适用于勘查区隐伏矿、深部矿找矿勘查。该理论由中国地质调查局发展研究中心创建。

本技术在异常找矿推进至模型找矿的基础上更进一步，将成矿作用内因（元素的地球化学特征）和外因（地质作用类型）相结合，以构建能定性且定量反映矿体赋存位置的成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型为核心，将深部找矿从传统的直接寻找矿体扩大为寻找成矿地质体、成矿结构面等间接找矿标志，并揭示矿化样式在三维空间中的变化规律，精细刻画三维空间结构，利用综合找矿和间接找矿的方式，实现隐伏矿体的精准定位。

案例1：指导老矿山深边部找矿勘查工作实现了找矿重大突破。部署的398个老矿山找矿项目中，62座矿山新增资源储量达大型-超大型规模，118座矿山新增资源储量达中型规模，156座矿山新增资源储量达小型规模，一大批老矿山实现了增储的目标。

案例2：构建找矿预测模型指导找矿，明确了华北陆块北缘等我国重要成矿区带金矿床主要类型为中低温岩浆热液型金矿，颠覆了矿床成因类型的传统认识，拓宽了深部找矿空间，提升了对我国重要成矿区带金矿区域成矿规律的认识水平。通过示范效应，带动了华北陆块北缘、西秦岭等我国重要成矿区带金矿找矿新突破。

25

数字地质调查技术

中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心

数字地质调查技术是为实现中大比例尺地质调查全流程各节点无缝一体化过程而采用的信息技术的总和，涵盖野外数据采集、存储、管理、加工、集成、传输、提取、分析、处理、模拟、建模以及成果表达等内容；软件系统包括RGMap、PEData、DGSInfo、REInfo、GSIGrid等；适用于区域地质调查、地质填图三维建模、矿产地质调查、矿产资源勘查（包括矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿体三维建模）及矿山开采系统优化等相关应用场景。该技术由中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心自主研发，拥有完全自主知识产权。

技术已经过二十多年的持续迭代升级，包括地质填图PRB理论与技术方法、开放式通用地质数据采集与集成技术、实际材料图到编稿地质图到地质图空间数据库的资源池技术、PRB双重构模3D地质图技术、不同勘查阶段资源量估算与资料综合整理一体化技术、面向野外地质调查的数据智能化服务技术、基于深度学习的人工智能地质图生成技术与方法等；在提高地质调查的研究深度和水平、提升研究精度和效率、改变成果表达和服务方式等方面已具巨大优越性和便利性。

案例1：数字地质调查技术已在全国地质、冶金、有色、化工、建材、核工业、煤炭等地勘行业以及高校科研部门、大型矿山企业广泛推广应用，应用单位超过1000家，软件推广超过3万套；已纳入多所高校的本科生地质类专业实习课程；在马来西亚等多个“一带一路”国家推广应用。

案例2：地质调查智能空间技术在阿尔金成矿带、二连东乌旗地质填图等项目中成功应用；人工智能地质图生成技术与方法在国内三大岩类（火山岩、变质岩、沉积岩）和造山带地质填图项目（60多幅1:5万图幅）、以及多个国外合作填图项目中成功示范。

26

井底动力高效取心技术

中国地质科学院勘探技术研究所

井底动力高效取心技术是由井底动力钻具驱动KT型系列取心钻具进行提钻取心的一种高效取心技术。可根据地层情况、取心类型及应用井况灵活选配驱动方法和回次长度，该项技术由中国地质科学院勘探技术研究所自主研发，在大陆科学钻探1井、松科1井、汶川科钻、松科2井及其他钻探工程已累计取心超万米，在中石化中原油田、中石油新疆油田等油气领域已推广应用。

①在中硬、硬岩地层，优选转盘/顶驱+螺杆钻驱动，进行回转取心；在硬、脆、碎易堵心地层，优选转盘/顶驱+液动锤+螺杆钻，进行冲击回转取心；在高温或超硬岩地层，优选转盘/顶驱+涡轮钻，进行高速回转取心。

②KT型钻具配套有半合管、三层管、隔液取心等复杂地层取心工艺，可选配金刚石、PDC、巴拉斯、合金等多种钻头类型。

③取心钻具适配井眼Φ122～Φ311，最长单回次取心长度可达42m，可用于科学钻探、地热钻探及油气钻探取心。

案例1：大陆科学钻探松科2井应用井底动力驱动KT-298、KT-194、KT-140型取心钻具，在2865~7018m井段连续取心，累计进尺4279.73m，获取岩心4134.81m，采取率96.61%，地层主要为坚硬砂岩、砾岩、致密泥页岩、火成岩等交替互层，其中φ311mm取心单回次达30m，φ216mm口径取心单回次达41m，φ152mm口径取心单回次达33m。

案例2：在新疆玛湖盆地中石油西部钻探承钻的玛页1井，应用井底动力驱动KT194型取心钻具，在4500~5000m井段φ216mm口径，累计取心进尺445m，岩心采取率97.96%，单回次取心进尺达41.97m。

27

铝合金钻杆技术

中国地质科学院勘探技术研究所

铝合金钻杆技术是通过高强韧比管材研发、钻柱承载特性分析、连接结构设计、钢接头/铝管装配、耐磨抗蚀表面技术等的集成，实现多规格、多场景需求的铝合金钻杆研制，以提供从地表到井下的连接介质，满足复杂条件钻探验证工作的需求，适用于地理环境特殊、地质条件复杂的钻井工程。中国地质科学院勘探技术研究所研发了铝合金钻杆技术，具有自主知识产权，并具备铝合金钻杆的整装生产能力。

相比传统钢制钻杆，铝合金钻杆具有重量轻、耐腐蚀性强、抗疲劳性能好等优点，能够有效降低钻机负荷，提升钻井效率，尤其在难进入地区、海洋等特殊地理环境，以及深井、超深井等复杂地质条件作业中表现突出。勘探技术所研发的“地质勘探用高性能铝合金钻杆”（Φ52mm、Φ60mm、Φ91mm、Φ95mm、Φ114mm）和“石油钻探用铝合金钻杆”（Φ147mm）具有高强韧比、大抗扭力和强耐蚀性等优异性能，在绿色高效勘查技术方面应用前景广阔。

案例1：Φ147mm石油钻探用铝合金钻杆应用于松辽盆地资源与环境深部钻探“松科2井”工程2966.11~3199.24m、4862.94~4963.05m井段的钻进过程，钻杆结构强度和密封性能满足深孔钻探需求，与钢钻杆相比，大大降低了功耗、劳动强度和辅助时间，提升了生产效率。

案例2：Φ52mm钢接头连接铝合金钻杆应用于安徽淮北彭桥矿区的野外生产试验，该型铝合金钻杆应用取得了良好的效果，累计进尺近2000m，最深应用深度超过1000m，开辟了我国地质钻探铝合金钻杆在中深孔应用的先河。

28

液动冲击回转钻进技术

中国地质科学院勘探技术研究所

液动冲击回转钻进技术是在回转钻进的同时，通过钻井液驱动液动潜孔锤（简称液动锤）给钻头施加周期性冲击载荷辅助碎岩的钻进方法，因此液动冲击回转钻进技术通常又称为液动锤钻进技术。中国地质科学院勘探技术研究所自主研发了YZX系列液动锤和SYZX系列绳索取心液动锤，拥有完全自主知识产权。

YZX系列液动锤改变传统液动锤水击利用方式，利用“回程储能、分段加速、全冲程做功”理论，提高液动锤的工作行程、能量利用率和冲击功。SYZX系列绳索取心液动锤更是充分发挥了绳索取心钻进不用提大钻、辅助时间少，液动锤钻进回次进尺长、钻进效率高等优势。适用于地质岩心钻探、水文水井钻探、科学钻探、油气及非常规能源勘探等工程，均能大幅度提高钻进效率，尤其在脆硬碎地层应用，效果非常明显。

案例1：YZX127型液动锤在中国大陆科学钻探（CCSD）工程中累计进尺2937.45m，平均效率达到1.14m/h，平均回次进尺7.90m，比不用液动锤分别提高228% 和209%，大幅度缩短了工程施工周期。

案例2：SYZX75绳索取心液动锤在岩金第一深钻的应用中大幅度提高了回次进尺，破碎地层可提高200%，钻头寿命可延长20 m左右，钻进效率提高60%左右，台月效率提高56%左右，取得了良好的经济效益和社会效益。

29

膨胀波纹管护壁技术

中国地质科学院勘探技术研究所

膨胀波纹管护壁技术是由中国地质科学院勘探技术研究所研发的裸眼段事故孔段应急处理技术，拥有完全自主知识产权。该技术通过对圆形管材冷压或冷拔处理，将钢管截面由圆形塑形成波纹形，达到减小管体外径的目的，保证管体可通过上层套管或裸孔顺利到达护壁位置，再借助液压力或机械力使其膨胀成圆管，并悬挂到已扩径的钻孔内，实现裸眼事故段套管护壁的效果。

利用特制金属管材的塑性成形技术，可在不损失原有井眼尺寸的情况下，实现裸眼事故孔段的套管护壁，波纹管径向膨胀率≥13%；波纹管管体具有良好的可焊性，可实现长距离复杂孔段的事故处理，焊接位置抗内压能力≥16MPa；管体上设置有冷硫化橡胶，膨胀后使其压缩并锚固在目标孔段，悬挂力≥10t/m；适用于地质勘探孔、油气钻井及深地、深海科钻等位于岩石层位的事故段护壁，适用孔径包含ø76、ø96、ø120、ø216、ø241等。

案例1：广西柳州地区页岩气地质调查项目-雒容1井在钻至1470m白云岩与泥岩过渡处，出现严重的缩径坍塌事故，现场注入水泥封堵七次均未有效封堵，应用ø89/75mm规格膨胀波纹管护壁技术，用时6天成功完成事故孔段的事故处理。

案例2：山东招远栾家河金矿矿区ZK04号钻孔在1789.5—1810.5m孔深处钻遇了较为严重的破碎层，孔径为ø76mm，项目组采用了多级液控扩孔钻头，成功解决花岗岩地层精确扩孔难题，使用异性薄壁管材焊接技术，成功实现了20m事故段的膨胀波纹管护壁处理。

30

空气反循环钻进技术

中国地质科学院勘探技术研究所

空气反循环钻进技术根据循环方式、应用领域不同，分为空气反循环连续取样钻进技术、气举反循环连续取样（心）钻进技术等。空气反循环连续取样钻进技术，依托高效碎岩工具全面破碎地层，高压空气从双壁钻具中心通道将钻取样品上返，地面分样收集样品。气举反循环连续取样（心）钻进技术通过气举反循环钻头全面破碎、取心钻进地层，高压空气膨胀做功使钻杆内外产生压差，气液两相流携带样品从钻柱中心返至地表。

依托高压气体、气液混合介质携带岩样（心）高速上返，钻进效率高；遇溶洞、裂隙等地层循环不中断，解决复杂地层介质循环难题；样品连续上返，现场实时掌握地层矿储信息；不使用泥浆循环介质，无污染。空气反循环连续取样钻进技术适用于矿山勘查、砂金勘探、深部矿产资源储量评估等领域；气举反循环连续取样（心）钻进技术适用于地热井、干热岩井、深水井、大口径工程井、大洋钻探等连续取样（心）工程。

案例1：在甘肃礼县陇南紫金矿业金矿勘查取样任务中应用空气反循环钻进技术，累计施工190个钻孔，进尺10000余米，取样率达100%，平均钻进速度10m/h，与常规取心技术相比效率提高60%以上。

案例2：山东省鲁南地质工程勘察院采用气举反循环钻进技术应用于地热井和口径1200mm的瓦斯抽采孔的施工。提高了岩粉携带能力和钻进效率，与正循环泥浆钻进相比，机械进尺提高2~3倍，出水量提高20%~30%。

31

SDC系列全液压车装钻机

中国地质科学院勘探技术研究所

SDC系列全液压车装钻机是由中国地质科学院勘探技术研究所研发的，钻深能力为1000～2500m全液压车装动力头钻井施工设备，可实现泥浆正循环、反循环、空气钻进、潜孔锤钻进等钻探工艺，适用于地质矿产、水文水井、地热、煤层气、浅层油气等钻探施工。

钻机采用负荷敏感控制系统、全液压传动、无线遥控等技术，具有大提升力、高回转扭矩、无级调速等特点，提升力达115t，最大扭矩29000N·m。钻机转场机动灵活，作业占地面积小，钻进效率高，人工劳动强度低。适用于对钻探设备有集成化整装要求的全地形或大型设备难进入地区，以及井位集中、转场频繁的地质勘探、水文水井、油气井钻探工程。

案例1：SDC-2500钻机在牛驼镇地热田“永热5井”地热井勘探井1口，钻机在地热井施工的钻探、下套管、固井等作业环节中工作可靠、效率高，自动化操作方便，劳动强度小，井深2000m，出水温度92℃，可开采量14.6万m³/年。

案例2：SDC-1500钻机在土耳其贝帕扎里—卡赞天然碱矿井组完成钻修井、测钻等各类钻孔作业40余口，井深400-800m。钻机集成化程度高，井场占地面积小，搬迁便捷，节约了大量场地建设费用。

32

全液压地质岩心钻机

中国地质科学院勘探技术研究所

全液压地质岩心钻机动力头提升给进采用油缸直推方式，运行平稳、性能稳定、提升力大，动力头扭矩一般在400至8000N·m，转速一般在200至1500rpm，提钻能力6至50t，配套钢制履带底盘，采用无线控制行走，操作安全，采用独立的散热系统，节能环保。

中国地质科学院勘探技术研究所研发的YDX系列全液压地质岩心钻机，采用一体化设计，便于转场搬运，执行机构全部采用液压驱动，具有高转速、大扭矩、大提升力等优点。其液压系统包括负载敏感控制、电液先导比例控制及伺服控制等多项先进的控制技术，系统稳定可靠。

钻机的传动和控制系统在复杂环境下施工具有较强的适应性，可实现3000m以内孔深高转速小口径取心钻进、冲击回转钻进、定向钻进、反循环连续取心（样）等多种钻进工艺方法。

案例1：在辽宁省营口市盖州市大东沟金矿勘探施工中，采用YDX-2200型全液压地质岩心钻机，仅用时9天完成了665.7m的施工，全孔岩心采取率97.3%。

案例2：在内蒙古乌拉特中旗新乌苏矿区的铜多金属矿勘探施工中，采用YDX-2200型全液压地质岩心钻机，仅用时11天完成了683.2m的施工，全孔岩心采取率98.6%。

33

保压密闭取心技术

北京探矿工程研究所

保压密闭取心技术是一种能够在保持或接近地层压力的特殊取心技术，是目前获取保持储层流体完整岩心的最有效方法之一。常规方式取得的岩心会受到两种因素影响：一是钻井液浸入并冲刷岩心驱走其所含气、液组分；二是岩心出筒后，环境压力、温度下降使岩心中的气体和其它轻质组分剧烈膨胀而散逸。通过保压密闭取心技术获得的岩心可准确获得井底条件下资源储层流体饱和度、储层压力、储层含气组分及含气量等重要资料。

采用自锁式球阀密封结构，机构可靠，保压成功率≥90%，保压能力0~80MPa，工作温度0~150℃，单回次取心长度6.5m，满足地下8000m以浅矿产资源调查需求；自带井下温度压力采集器，可记录存储保压密闭取心过程中岩心温度、压力等重要参数；主要应用于石油、天然气、煤层气、页岩气等常规及非常规油气资源勘查；对环境扰动小，属于高效绿色勘查技术。

案例1：在重庆綦江地区高质量获取龙潭组（3500m）深层煤层保压岩心，岩心收获率96.44%，保压成功率100%，收获保压岩心21.7m，为查明龙潭组地层煤层气、烃类气体及其他气体含量及具体赋存层位情况提供原位岩心资料。

案例2：在湖北恩施页地区完成页岩气密闭保压取心作业，取心井段4668.0m-4690.m，地层最高压力65MPa，岩心收获率80%，成功获取吴家坪二段页岩气保压岩心，收集气体200L，为该地区的深层页岩气资源储量勘查及成藏条件提供了重要岩心数据。

34

地质钻探钻井液固控不落地一体化处理技术

北京探矿工程研究所

地质钻探钻井液固控不落地一体化处理技术可解决地质钻探过程中钻井液固相控制难题，关键技术设备包括地质钻探钻井液离心机、泥浆清洁器、地质钻探振动筛、地质钻探一体化钻井液不落地处理系统和固液分离及处理工艺等。中国地质调查局北京探矿工程研究所拥有完全自主知识产权。

采用地质钻探固控设备，通过旋流、振动筛分、离心分离等物理方法，可清除钻井液中2μm及以上有害固相，有效控制固相含量、维护钻井液性能，实现循环利用、减少废浆排放；结合循环罐体和岩屑收集装置，实现不落地一体化处理；可预防取心钻杆内壁结泥皮、孔内事故等问题发生，有利于复杂地层孔壁稳定；具备高效、轻便、模块化、自动化等特点，可实现本地与远程控制；适用于高海拔、深切割、难进入、生态敏感以及水资源短缺等地区。

案例1：在汶川WFSD-2科学钻探工程，使用钻井液离心机后，钻井液中固相峰值从3~25μm降到2μm、10~50μm岩屑基本被清除，固相中90%粒度从31.162μm降到12.766μm；维护钻井液稳定性，实现涌水层平衡钻进，延长钻头、动力钻具及泥浆泵等使用寿命。

案例2：在新疆准东煤田勘查钻探现场，对比同一工区勘探线上4个钻孔，使用固控设备的钻孔平均台月效率提高约20％、钻井液材料消耗成本降低约60％、含砂量降低约4%，形成薄而致密且具有韧性的泥皮，防止发生孔内事故。

35

环保多功能一袋化冲洗液技术

北京探矿工程研究所

环保多功能一袋化冲洗液技术是指仅采用一种环保冲洗液材料（低粘增效粉LBM或多功能剂MBM）配制出适用于淡水或盐水配浆施工的环保冲洗液，简化了钻探现场添加的冲洗液材料种类及工人操作难度，实现绿色勘查的目的。中国地质调查局北京探矿工程研究所研发了LBM和MBM两种环保材料，拥有完全自主知识产权。

LBM和MBM两种环保材料集膨润土与处理剂功能于一体，具有“方便面”特点。施工时在1m³水中加入40kg材料即配制出满足绳索取心钻探工艺要求“低粘、低切、低失水”特点的环保多功能一袋化冲洗液，其主要性能参数为：漏斗黏度≤26s，API滤失量≤14mL，生物降解性BOD₅/COD＞15%，生物毒性EC50＞30000mg/L。具有配制简单，维护方便的特点；适用于矿产资源勘查，更适用于一般松散、破碎地层及非强水敏性地层钻探工程；对环境污染小，属于高效绿色钻探技术。

案例1：LBM在小秦岭(陕西)深部金矿勘查ZK1号孔应用。该钻孔地层复杂，存在多段蚀变构造带且地层破碎严重。全孔采用LBM和改性沥青配制的环保防塌冲洗液，施工中孔壁稳定，完钻深度2338.21m，创陕西省金属矿钻探施工最深记录，助力深部金矿发现。

案例2：MBM在老挝万象钾盐矿钻探应用。采用MBM配制的环保盐水冲洗液，有效解决了万象盆地钾盐盐矿心溶蚀等问题，降低冲洗液成本近80%（相较于油基冲洗液），并支撑完成近万米的钻探工作量。

36

深部硬岩金刚石钻头提速技术

北京探矿工程研究所

该技术是北京探矿工程研究所针对深部硬岩各类典型地层，通过对金刚石钻头胎体配方、结构、工艺及切削齿等的技术创新和升级，实现深部硬岩地层提速的一项技术。现已形成NR826M钻头、自锐金刚石钻头、超高胎体超强耐磨钻头、弹塑性地层高效钻头等系列化钻头技术。其中，NR826M钻头技术可搭配涡轮或螺杆钻进，已打破国外在深部硬岩钻头领域的技术垄断地位，创造了多项深井钻探纪录。深部硬岩金刚石钻头提速技术能够根据地层情况优化升级，大幅提高了深部硬岩钻探地层适应性。

①拥有自主研发具耐高温、自锐特性等的多套预合金胎体配方体系，可根据深部硬岩地层特点适时调整，地层适配性更强。

②钻头胎体高，寿命更长。工作层胎高由常规的12mm提高至30mm，有效解决了金刚石钻头胎高不足导致的钻头进尺短，寿命低的难题。

③研制的金刚石单晶聚晶复合切削齿，与PDC辅助联合作业，可有效解决钻头关键部位提前磨损或崩刃的难题，大幅提高钻头寿命。

案例1：在四川盆地风险探井-元深1井，NR826M钻头累计进尺274.96m，机械钻速最高为1.45m/h，技术指标先进，显著降本增效，为我国南部深层油气钻井提供了高效解决方案。

案例2：在山西上石矾金多金属矿，研制的N规格自锐钻头钻进角闪石英片岩，进尺高达321.8m，平均机械钻速约1.7m/h，较其他单位钻头速度和寿命提高100%以上。

37

深部永磁电动钻机技术

北京探矿工程研究所

将永磁电机驱动技术创新应用于深部钻机，攻克了大功率稀土永磁电机参数设计、钻机结构适应性优化、变频控制系统匹配等技术难题，实现了高效永磁直驱绞车直驱顶驱、直驱泥浆泵及钻机整体控制技术、高精度提下钻与送钻一体化技术和高效永磁直驱顶驱技术，成功研制了2000m～7000m系列深部永磁电动钻机。中国地质调查局北京探矿工程研究所研发了系列深部永磁电动钻机，拥有完全自主知识产权。

一是基于稀土永磁体耐冲耐热技术研究，有效解决电机失磁、退磁等长期技术难题；二是通过同步性联轴驱动，实现高效率直接驱动绞车结构设计，零部件数量由7套降低至3套，有效解决了绞车装置系统复杂、维保工作量大、维护成本高的难题；三是通过回转轴尾端多种单元测试与优化，实现超高精度回转控制策略，控制精度达0.01Hz，具备零速悬停控制能力。

适用于高海拔地区、远洋海岛、环保标准高的草原、湿地及城市范围等地区。

案例1：2021-2024年，4000米永磁直驱钻机服务安徽淮南张集矿东- 1煤上采区开展灰岩水害地面区域治理工程。工程30个近水平分支孔，钻探工作量30000米，垂直孔深1000米，水平段1000米。工程90%工作量由钻机恒压钻进完成，与同井场传统3000米钻机相比，节能效果明显。

案例2：2019年9月-12月，4000米永磁直驱钻机服务于雄安新区1812米D20地热井工程。钻机充分利用永磁同步电机的优势，在岩渣堵钻头时，以极低速和大泵压在不提钻的情况下得到快速处理。其恒压自动送钻功能提高了钻进效率。

38

页岩气超深井钻进高效率长寿命钻  头

吉林省地质勘探技术研究所

混镶金刚石钻头中的天然金刚石负责克取岩石，大颗粒人造金刚石和高耐磨性胎体保护天然金刚石，解决塑性岩石钻进效率低、钻头寿命短的问题，在保证足够的岩心直径的同时减少提下钻次数，对提高钻探施工效率和绿色勘探有极大作用。也适用于泥页岩等塑性地层矿产勘查。吉林省地质勘探技术研究所研制的混镶金刚石钻头，拥有完全自主知识产权。

野外现场使用，混镶金刚石钻头在致密粉砂质页岩地层钻进，钻头寿命最高达到740m，最大提钻间隔426m，钻头最高时效达到4.6米/小时，同时岩心采取率平均97.6%，混镶金刚石钻头是非常规油气资源（页岩气、油页岩、页岩油）取心勘查首选钻头。也可适用与泥页岩塑性地层矿产勘查绳索取心钻进，钻进效率高，取心质量好，属于高效绿色勘查技术。

案例1：吉宁地1号油气地质调查井钻探施工中使用，该井设计孔深1500m，终孔孔深 1439.5m。地层为棕红色泥岩、绿色粉砂质泥岩，钻头平均寿命426m，平均时效4.12米/小时，岩心采取率平均98.2%。

案例2：黑龙江肇源黑肇地1号油气勘查井钻探施工中使用，设计孔深950m。最终终孔孔深 1085m。地层为棕红色粉砂质泥岩夹灰绿色泥岩，钻头平均寿命456.5m，平均时效4.23米/小时，岩心采取率平均97.8.%。

39

智能型铀矿勘查钻探机组及泥浆固控技术

中陕核工业集团陕西二一〇研究所有限公司

智能型铀矿勘查钻探机组具有远距离集成化操控、孔口机械化作业、钻探参数采集自动化和安全预警控制等特点，提高铀矿地质钻探机械化、智能化和安全化水平，提升高效综合钻探技术的适配度。

泥浆固控系统集泥浆的整合、造浆、收集、净化分离为一体，采用自动化控制将钻渣与泥浆有效分离，统一进行无害化处理。

中陕核二一〇研究所研发了智能型铀矿勘查钻探机组以及泥浆固控技术，拥有完全自主知识产权。

设备钻深能力为800~1500m，最大提升力50t，最大扭矩11190N·m，具备恒钻压、恒钻速、恒扭矩三种自动钻进模式，可采用行星卷扬机或长行程油缸自动送钻，实现司钻一体化集中操控。

泥浆固控系统可分离5μm及以上固相颗粒，循环利用泥浆，节约造浆材料，控制泥浆性能、减少卡钻等孔内事故、提高成孔质量。

该技术适用于金刚石钻头、复合片钻头为主的1500m以内的小口径地浸砂岩铀矿绳索取芯或普钻取芯钻探工艺，及1000m以内的大口径地浸开采孔钻进施工。

案例1：在鄂尔多斯盐池地区进行钻探施工，完成1个砂岩铀矿勘查钻孔，全程采用HQ绳索取芯工艺，终孔深度817.05m，台月效率1971.17m，与同地区800m深度钻孔平均值相比，提升20%以上。

案例2：在内蒙古杭锦旗工地，进行铀矿砂岩勘探。该地区覆盖层200m左右，过覆盖层后基本是砂岩、砾岩、泥岩地层。设计孔深950m，终孔974.83m，钻进同时，全程使用泥浆固控技术对返浆进行处理，提高了钻进效率，实现了钻井液循环利用，满足绿色勘查技术要求。

40

5000米新型能源智能钻探装备与技术

安徽地矿局313队、河北永明地质工程机械公司、安徽理工大学、北京六合伟业科技股份有限公司、金石钻探（唐山）股份有限公司

面向我国地下新型资源能源勘探工作的重大需求，研发了5000m多功能变频电动钻机、地质岩心钻探多参数孔底自动监测装置、泥浆性能多参数自动测量装置、取心和无心钻进不提钻互换钻具和钻井数据远程实时监控软件等装备与技术，提高了钻探自动化、信息化水平，推动了钻探向智能化方向迈进。

①5000m多功能变频电动钻机采用6项创新成果，提升钻机的自动化、数字化和智能化水平。

②地质岩心钻探多参数孔底自动监测装置，实现了近钻头钻压、扭矩、转速、内外环空压力、井斜、温度等参数的实时显示与储存。

③泥浆性能多参数自动测量装置，实现了泥浆性能参数自动化测量、自动清洗、储存、数据传输等功能。

④取心和无心钻进不提钻互换钻具，实现了取心和全面钻进工艺高效切换。

⑤钻井数据远程实时监控软件，实现了钻探现场工况与资料的远程传输和实时监控。

案例1：在新疆克拉玛依完成钻孔19口，钻探总进尺超过6.7万米，单孔水平段长约2200m，单孔（孔深4208m）最短施工周期38天，最高日进尺1082m，多次创同区块最高日进尺纪录。

案例2：在山西某煤层气调查井中，地质岩心钻探多参数孔底自动监测装置采集了设定参数，并与传统测量参数进行了对比，井底钻头压力比称重表显示压力小约10%、井底扭矩比地面仪表显示扭矩值小约14%、井底内外环空压力稳定性好、井底转速和转盘转速同步，井斜和温度数据一致。

41

地质钻探废弃泥浆固化处理技术

中南大学

地质钻探废弃泥浆固化处理技术是一种高效、经济且环保的废弃物处置技术。通过有机高分子材料与无机材料的组合，提高对废弃泥浆的絮凝、固化处理效果，以达到废弃泥浆无害化处理目的。采用自研试验装置及方法评价固结体强度，可动态监测固化处置后废弃泥浆的固结强度变化。该固化配方和评价装置由中南大学研发，具有完全自主知识产权。

钻探现场可实现对废弃泥浆的快速低成本脱水固化处理，复合固化剂配方：水泥27%、华千素6%、微硅粉11%等，处置后固化体单轴抗压强度达3425.5kPa。自研的固结强度评价装置操作简单，可评价固结体强度和固结剂配方，完善了废弃泥浆固化处理评价体系。适用于地质钻探、工程勘察、煤田钻探以及公路、桥梁等相关领域大直径钻探产生的水基废弃泥浆无害固化处理。技术环境友好，满足绿色勘查技术要求。

案例1：研发的复合固化剂配方成功应用在在安徽铜陵市枞阳县某工程勘察建设项目、湖南岳阳和永州等深地探测及地下工程中，降低了每方废弃泥浆处理成本约30%。

案例2：根据某基础工程现场废弃泥浆制备含水率50%到700%的泥浆样品，固结强度评价装置测试结果显示废弃泥浆固化处理时废浆含水率应低于200-300%，当含水率合适时增加硅粉含量可提高固结体强度。

42

一基多孔“孔组式钻探”绿色勘查技术

贵州省地矿局112地质大队、中国地质科学院勘探技术研究所

一基多孔“孔组式钻探”绿色勘查技术是在固体矿产勘查过程中，根据地形及地质条件将矿区划分为几个小的区块，在每个区块上选取一个钻探场地，在同一块场地内依托小口径定向钻进技术，向多个方向施工多个钻孔，实现“一基多孔（基：即钻探场地）”，形成孔组，通过孔组控制本区块矿体，然后通过多个区块、多个孔组联合控制整个矿区矿体。贵州省地矿局112地质大队和中国地质科学院勘探技术研究所拥有小口径定向钻进技术完全自主知识产权。

该技术目前最多可实现“一基九孔”，大幅度减少钻探施工占地数量，大量节约道路场地建设、占地青苗赔偿、设备转运动迁、上部孔段重复钻进等成本。适用于勘查级别达到详查或勘探阶段钻孔密集情形；适用于山高谷深地形条件复杂钻探设备难以进入情形；适用于地表有障碍物或保护区需规避情形；适用于生态脆弱地区勘查、地下矿体陡产状、对于勘查精度要求极高的情形。使用该技术，能将钻探施工对环境的扰动降低至传统勘查模式的10%～50%，满足绿色勘查技术要求。

案例1：贵州省贞丰县者相二金矿勘查项目，ZK61724孔位于Ⅰ级水源保护区内无法施工。采用“一基两孔”，从邻近的ZK61708孔内实施定向分支孔，由孔深426m处侧向钻进至ZK61724孔目的层，精确命中靶区，靶心距8.01m，达到勘查目的。

案例2：贵州省松桃县高地锰矿精查项目，ZK2901和ZK2903两钻孔设计孔位均位于生态环境脆弱区域，实地踏勘后另选一有利位置，采用“一基两孔”，在同一场地上向原两钻孔设计位置方向施工两个定向斜孔，均精准命中靶区，达到勘查目的。

43

深孔复杂地层多功能绳冲钻具

河北省地矿局第七地质大队（河北省地质矿产勘查开发局雄安地质调查监测中心）

该钻具将绳索取心技术、喷射反循环技术和液动冲击回转技术进行有机结合与创新，适用于行业标准《地质岩心钻探规程（DZ/T0227-2010）》。该钻具由一套外管总成、三套可互换的内管总成组成，可根据地层情况，方便、快捷地转换钻进方法，从而增加纯钻进时间，提高钻进效率，提高钻探综合经济效益。  

该钻具继承了常规绳索取心技术、喷射反循环技术和液动冲击回转技术的优点，钻进中使用同一外管总成不提大钻情况下，在硬、脆、碎地层采用绳冲内管总成进行液动冲击回转钻进；在难取心地层采用绳索喷反内管总成进行回转钻进；在常规地层采用绳索内管总成进行普通回转钻进。与其它钻具相比，在提高钻进时效，延长回次进尺，提高岩心采取率，提高纯钻时间等方面均有明显成效，随着钻孔深度的增加，综合经济效益越显著。

案例：钻具样机野外生产试验在河北省承德市兴隆县摩天岭矿区和河北省承德市张营矿区进行，通过生产试验证明，该钻具设计了方便转换的不同工艺，三种类型内管总成工作可靠，冲击器在孔内的工作可靠率达100%，在钻进转速相同的条件下，绳冲钻进比绳索回转钻进时效提高10-16%，使用新钻具岩矿芯平均采芯率达98%以上。

44

复杂地层找矿仿生自适应高效钻探技术

金石钻探（唐山）股份有限公司、吉林大学、河北省地质矿产勘查开发局第五地质大队

复杂地层找矿仿生自适应钻探技术是在地质钻探技术基础上， 引入仿生自适应原理，以钻头为主体、复杂地层为客体，研发的一种安全高效钻探技术。该技术能够为国家新一轮战略找矿突破提供一整套安全、可靠、高效且成熟的钻探技术方案。在绳索取心钻探技术的基础上，以提高钻头转速、降低钻头钻压的方式，创新复杂地层简单化技术方法，构建复杂地层找矿提速的技术体系，已在现场得到成功应用，实现了复杂地层钻探提速 50% 以上。

通过高转速、低钻压的钻进工艺和配套的集成技术将复杂地层简单化，建立复杂地层仿生自适应高效钻探的整体技术方案，编制地质钻探指南。该技术解决了复杂地层钻探遇到的地层坚硬难钻、破碎难取心、软硬夹层易孔斜和水敏缩径易泥包的难题，降低了钻探成本。

案例1：2019年，河北地质五队在雄安新区地热勘查D33钻孔，孔深2020m，400m超厚覆盖层，约40m卵石层及深部馆陶组砾岩。采用本项目技术，结合控压钻进工艺，确保了钻孔精度，钻探工期仅56天。项目取得河北省地矿局地质科技成果二等奖。

案例2：2023年，河北地质四队在大乌苏南沟矿区铁矿，孔深1250m，用时45天。采用YN-1500D电动全液压钻机，仿生钻具攻克90m回填层；仿生自适应钻杆柱保证钻机的高速运转，钻机转速850r/min；仿生钻头平均使用寿命超过150m。

45

大深度地质岩心钻机的电顶驱系统技术

中国地质装备集团有限公司

交流变频顶驱岩心钻井技术是顶驱钻进、AC-SCR-DC电驱动、小口径岩心钻探技术的融合，通常由顶驱本体、电气驱动及控制系统组成，采用交流变频驱动，从井架上部空间直接旋转地质钻杆，沿专用导轨向下送进，完成多种钻井操作，适用于深部地质钻探。中国地质装备集团有限公司研发了XD系列大深度地质电传动顶驱式岩心钻机（型号XD20/30/40/50/70DB）和独立电顶驱系统，拥有完全自主知识产权。

使用电动力源，全井场噪音小，司钻房集中操控，操作环境舒适，长行程钻进与划眼，无级变频调速，精准扭矩设定，恒压恒速给进，同时可与井口作业自动化装置协同，实现管柱作业流程自动化，可有效提高岩心采取率与钻孔质量，提升综合钻探能力和效率，显著降低施工能耗和作业风险。适用于深部地质钻探、科学钻探与能源地质调查（非常规油气、地热），能力范围2000m～7000m，该技术具有高效、节能、安全和自动化等优势，属于高效绿色勘查技术。

案例1：XD-35DB型电传动岩心钻机，加载了顶驱装置在江西相山铀矿田3000m科学深钻工程中，S150绳索取心钻进至3016.36m，顺利终孔，创迄今为止该口径国内最大钻深纪录。

案例2：ZJ50DB/XD70DB型自动化深部钻探装备研制成功，入选“2024年探矿工程十大新闻”。该装备为全国首台套满足5000m标准化油气、新能源钻井和7000m取心钻探等多领域应用的成套装备，在多工艺顶驱钻进、大口径管柱作业、自动化一键作业等关键技术实现突破，将我国深部岩心钻探装备能力推进至7000m取心钻探的更大深度。

46

浅层矿产资源高频声波振动无水钻探技术与装备

中国地质大学（北京）、中煤地第二勘探局集团有限责任公司

声波振动钻探技术通过高频激振力，驱动钻杆-取样器-钻头系统贯入地层，当钻进系统振动频率与地层自振频率接近时，样品和地层表层颗粒产生局部液化，大幅减少接触摩阻降低样品压缩，可连续快速钻取地表至特定深度低扰动保真样品；采样过程中无需钻井液介质，是一种绿色、环保、低扰动的钻探采样工艺方法。

该技术钻进过程中不使用钻井液介质，绿色环保，不污染样品，样品保真度高；振动频率最高达200Hz，高频振动钻进时井筒内壁地层产生局部液化，大幅降低摩擦力，样品压缩率低、取样连续、扰动小、原位性好；通过高频振动+回转钻进等复合钻进能够明显提高钻进速度，解决复杂地层的钻具卡阻问题。适用于铜矿生物堆浸、铝土矿勘探、矿粉堆场取样、浅表基质层调查、环境地质调查，以及沙漠、戈壁、难进入场地等缺水地区的矿产勘查。

案例1：在内蒙古某铜矿山生物化学采矿试验浸堆，地层十分松散，由5层矿石颗粒堆积而成，粒径Φ10-12mm，每层厚1.5m，采用高频声波振动钻进采样技术，连续完整获取了Φ89mm完整的原始矿层样品。

案例2：江苏某煤堆勘探项目，煤堆高约10m，地层松散、取芯难度大，项目要求不用泥浆、原状取芯，取芯深度8-10m，取芯直径100mm，采用高频声波振动钻进采样技术，完成钻孔500余个，累计进尺5000余米，平均机械钻速达7m/min，连续完整获取了Φ100mm原状煤粉样品。

47

基于海上浮动平台的便携式钻机波浪补偿绳索取心钻探技术

四川省第三地质大队金钻公司

基于海上浮动平台的便携式钻机波浪补偿绳索取心钻探技术，是将常规便携式钻机安装在浮动平台后，通过波浪平衡辅助装置和方法，抵消波浪或潮汐对孔内钻杆产生的不利影响，实现绳索取心钻进的钻探工艺技术。四川省第三地质大队金钻公司研发的一种波浪平衡绳索取心钻进装置及其钻进方法，拥有完全自主知识产权。

该技术集成了便携式钻机和绳索取心工艺技术的优点，钻进时将动力头给进油缸与底座分离，避免波浪或潮汐致使平台上下浮动而对设备和孔内钻具产生不利影响；通过钢丝绳、滑轮和可调节配重装置的组合对动力头稳定、持续加压。最终在浮动平台上实现安全、高效、连续、稳定的绳索取心钻进。适用于江、河、湖、海等水域的钻探作业。与传统技术相比，钻孔质量好，钻进效率高、工期短，减少了对环境的影响时间，属于高效绿色勘查技术。

案例1：应用于青岛胶州湾第二海底隧道工程勘察地质钻探项目，施工周期28天，完成9个钻孔，累计工作量885.40m，台月效率1062米/台月，岩心采取率≥96%，钻孔合格率100%。

案例2：应用于四川成苍巴高速虎跳大桥桥桩基础工程勘察地质钻探项目，施工周期34天，完成5个钻孔，累计工作量1458m，台月效率1286米/台月，岩心采取率≥97%，钻孔合格率100%。

48

井眼稳定性预测与轨迹控制优化钻井技术

西南石油大学

井眼稳定性预测与轨迹控制优化钻井技术是依据地质工程一体化理念，基于储层割理、层理、裂缝等岩石缺陷特征，以及岩石物理化学力学特性的评价分析，建立适合于具体储层特征的井眼稳定性评价技术。依据井眼稳定性的科学预测，构建利于具体储层井眼稳定和开采增效的优化钻井工艺、钻井材料和井眼轨迹策略，结合钻具造斜能力几何算法，实施轨迹控制模式化决策，实现按既定优质井眼轨迹精细控制钻井。

井眼稳定性预测技术充分考虑岩石缺陷特征与钻井工程扰动影响，构建井眼稳定性计算模型及评价技术，实现复杂油气储层井眼稳定性的科学评价，预测井壁稳定性精度达到85%以上。

井眼轨迹控制优化钻井技术是以复杂储层井眼稳定性预测结果为依据，提出利于储层井眼稳定与开采增效的优化钻井策略，实现复杂油气储层提质增效钻井，钻井偏斜率低于15%。

该技术主要适应于割理发育且多层交错的薄互煤层和层理裂缝发育的页岩地层水平井段钻井。

案例1：在四川盆地页岩气储层钻井应用累计达800口井，预测岩石强度与同类型强度准则相比预测精度提高69.87%，坍塌压力预测精度达到95.0%。该技术的应用使得因井壁失稳导致卡钻、埋钻等复杂事故降幅达86%以上，钻井损失时间降幅92%以上。

案例2：在四川、山西等多家煤气田和煤矿应用，共计指导618口井的轨迹设计与钻井施工、3.5万余煤矿井下煤层气抽采孔钻井，钻井事故复杂率从之前的≤10.6%降低至≤3.4%，机械钻速同比提高≥26.5%，单井钻井成本降低≥18.7%。

49

便携式模块化全液压岩心钻机

四川诺克钻探机械有限公司

全液压便携式岩心钻机是一种集成了液压传动和便携性设计的先进钻探设备。主要技术内容为模块化轻量化，采用模块化设计；桅杆式钻架，无需传统钻塔；顶驱式动力头，配备长行程导轨油缸推进，无需反复倒杆，导向性和定向性好；

全液压传动，所有运转部件均采用液压驱动和控制，通过高压变量油泵实现无级变速，简化传动机构，去掉齿轮变速箱。

全液压便携式岩心钻机是一种集高效、便携、环保于一体的先进钻探设备，其技术特点主要体现在以下几个方面：便携性，最重模块重量通常小于180kg，适合人工搬运；高效液压系统，高压变量油泵实现无级变速，钻进过程稳定，震动小，可开高速，提高钻进效率；适应性强，桅杆式钻架可实现45°~90°任意角度钻进，适应性更强；薄壁金刚石绳索取心钻探工艺，钻速高，钻头寿命长，岩心采取率高，岩心品质优良。

案例1：四川甲基卡铅锌矿勘探项目；海拔4000多米，雪山，缺水；3台钻机，历时22天，完成5000m的钻孔任务，最高日进尺达到180m。

案例2：新疆冰山铜矿勘探；昆仑山腹地，新疆和田地区，海拔4700-5300m，交通不便，空气稀薄，岩石破碎，全孔漏水；ROCK-600钻机，钻孔12个，有效进尺4120，最深单孔410m，平均台班进尺31.2m。全孔平均采取率91.5%。

50

浅海海域地质岩心钻探关键技术

山东省第三地质矿产勘查院（山东省海洋地质勘查院）

浅海海域地质岩心钻探关键技术是在陆地地质岩心钻探技术基础上，根据海域钻探环境特殊性，研发形成的适用于水深30m以浅海域地质岩心钻探技术方法与工艺体系，解决取心难、效率低等多个技术难题，以达到保障相关地质钻探工程科学、高效的目的。山东省第三地质矿产勘查院（山东省海洋地质勘查院）研发了适用于地质勘查、工程勘察、大陆架钻探、海洋观测等系列浅海（30米以浅）地质钻探平台，拥有完全自主知识产权。

野外作业依托钻探平台开展，平台为模块化设计，运输、安装、拆卸便捷，快速移位，安全可靠；管理、运行规范，对环境扰动较小，可以有效解决海域地质岩心钻探复杂地层取心难、效率低等问题，符合绿色勘探要求；适用于水深30m以浅的浅海矿产勘查、区域地质调查、大陆架科学钻探、工程地质勘察及海岸带环境调查等的钻探施工，对于同等水深内江、河、湖等水域及钻探船受限的滨浅海的钻探工程同样适用。

案例1：在山东莱州三山岛北部海域实施了全国最大的海上地质勘查找矿项目，完成钻探工作量近18万米，搭建海上钻探平台93架次，海上最深钻孔孔深1973.46m，探获金资源量562t，为超大型金矿。

案例2：在南黄海废黄河口25m水深外海域，完成中国东部海区大陆架科学钻探工程CSDP-02孔，钻孔终孔深度2843.18m，终孔孔径98mm，全孔岩心采取率97.7%，为我国南黄海中部隆起全取心钻探第一孔，创造了海洋地球科学钻探全取心孔深世界纪录。

51

高灵敏度、高分辨率二次离子探针质谱微区分析技 术

中国地质科学院地质研究所

高灵敏度、高分辨率二次离子探针质谱（简称SHRIMP）是先进的矿物微区原位年代学和稳定同位素地球化学分析仪器。北京离子探针中心研发和改进了基于SHRIMP技术的多种矿物高精度微区原位定年、元素/同位素分析测试方法，自主开发了多种同位素分析标准样品，为准确厘定岩石矿物的形成年代、示踪元素在地球演化过程中的行为和来源、识别成矿物质的迁移和富集，以及查明成矿过程中的物理化学条件等方面提供了先进的技术手段。

SHRIMP微区原位分析技术，主要用于高精度矿物微区定年、稳定同位素分析和微量元素地球化学研究。其技术优势在于不需要对样品进行化学处理，微米级空间分辨率和近乎无损（样品消耗量1-3ng），元素检测限可达ppb级别，能够实现元素周期表内几乎所有元素的准确分析，可以直接对单矿物颗粒的不同部位进行微区原位定年（锆石标样M257的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄测定误差≤0.5%）或稳定同位素测试(锆石标样TEM δ¹⁸O分析精度优于0.3‰，2SD)，是微区原位准确分析的“金标准”。

案例1：利用SHIRMP对嫦娥五号月球玄武岩开展了年代学、元素、同位素分析，证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动，为完善月球演化历史提供了关键科学证据。相关研究成果发表在《科学》上。

案例2：全球超80%碳酸岩岩体由碳酸岩-正长岩杂岩构成。刘琰等利用SHRIMP 测年及氧同位素分析技术，揭示了碳酸岩杂岩体中锆石的蚀变特征和地球化学指标，可有效示踪稀土矿化过程，为碳酸岩型稀土矿勘探提供了新方法，助力解决战略矿产资源勘查难题。

52

矿产勘查中的元素和同位素分析技术

中国地质科学院矿产资源研究所

矿产勘查中的元素和同位素分析技术是利用气体同位素质谱仪、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪、激光剥蚀-多接收器等离子体质谱仪、稀有气体同位素质谱仪等设备针对不同矿床类型，建立相应元素、同位素分析技术，选择合适蚀变矿物开展元素、同位素填图，精细限定成矿元素的赋存方式以及分配行为和富集过程，提取矿化示踪指标，预测成矿区域。

该技术所建立的元素、同位素分析方法可广泛应用于地质科学研究和找矿勘查过程。利用建立的多种微区元素、同位素分析方法开展成矿物质来源示踪等工作开展需要。通过对地表植物、水、风化的岩石以及土壤中元素、同位素分布规律指示地下矿产勘查的指示标志；对矿区范围内元素、同位素空间变化规律，指示成矿热液空间演化模式和矿体延伸方向；根据成矿金属元素同位素直接有效地约束矿石的形成过程、成因以及源区特征。

案例：根据区域元素、同位素地球化学特征提出并论证了宁芜、庐枞盆地深部成矿岩体与膏盐层接触带存在“大冶式”富铁矿，规模可能超过浅部狭义的玢岩铁矿，被系列深部找矿勘查如小包庄铁矿等证实，实现找矿重大突破。

53

铼-锇同位素定年技术-国家地质实验测试中心

国家地质实验测试中心

铼-锇同位素定年技术通过测定地质样品中的铼和锇的含量以及同位素比值获取同位素年龄。铼和锇具有亲硫、亲铜和亲铁特性，可利用硫化物直接测定金属矿床年龄。铼和锇还具有亲有机质的特性，可测定沥青、原油、石墨、黑色页岩、灰岩等富有机质地质样品的年龄，是厘定油气藏生烃成藏时代、地层沉积和变质时代的有效手段。

超低流程空白，铼和锇全流程空白分别低于3 pg和0.1pg；超高灵敏度，可对铼＞20 pg/g和锇＞1 pg/g的样品进行同位素定年；高精度，仪器测量内精度优于0.05%，模式年龄测定精度达到0.5%左右。矿床定年矿物包括辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿等硫化物，磁铁矿等氧化物。油气成藏定年对象包括原油、沥青等。沉积和变质年龄测定对象包括黑色页岩、富有机质灰岩、石墨等。物质来源示踪测定对象包括岩浆岩、铬铁矿、岩浆硫化物等。

案例1：累计完成国内外300余个矿床的年龄测定，提供了国内85%的铼-锇定年数据。为冈底斯、三江、班怒、长江中下游、南岭、中亚造山带、东天山等成矿带的成矿规律研究以及成矿的地球动力学背景提供了重要理论依据。

案例2：测定浙江长兴二叠-三叠纪界线剖面23层～24层灰岩铼-锇等时线年龄为251.8±4.7 Ma，与25层锆石铀-铅年龄相互吻合，表明了铼-锇同位素定年技术能够直接厘定灰岩地层沉积时代。

54

便携式锂钾分析仪技术

国家地质实验测试中心

便携式锂钾分析仪是一款基于大气压液体阴极辉光放电原理和微型光纤光谱仪相结合的小型发射光谱仪，解决了小型台式X射线荧光光谱无法分析锂等轻元素的不足，在野外现场可快速分析卤水、锂矿石等样品中的Li、K等元素，适用于我国西部高海拔、深覆盖、荒漠偏远地区的锂矿、钾盐矿等战略性矿产勘查找矿。国家地质实验测试中心自主研发了便携式锂钾分析仪（LiK-2020系列），开发了一体化光谱采集与数据处理软件，拥有完全自主知识产权。

对Li、K等关键金属元素的灵敏度很高，又无需燃气、载气等任何辅助气体，还具有体积小、重量轻（小于12 Kg）、功耗低（小于150 W）、操作简单、分析速度快等技术优势，野外还可采用24V直流电或折叠式太阳能板充电的方式供电，最快30秒内即可给出分析结果，高海拔地区现场分析检出限均小于10 μg/L、准确度及精密度均优于10%，可媲美实验室大型仪器如电感耦合等离子体质谱/光谱技术，此外还可以精确分析Rb、Cs、Ca、Na、Mg等元素。

案例1：在新疆罗布泊罗北地区深部钾盐钻探现场分析了LDK02孔钻共计200多件样品，现场快速给出分析结果，K、Li检出限分别为1.71和1.20μg/L，采用标准曲线法计算样品结果及标准加入法验证方法准确度，与实验室结果相比误差小于10%，为深部钾盐钻探提供了强有力的现场技术支撑。

案例2：在青海海西州茫崖市3000余米的盐湖地区分析了多件卤水样品，Li、K检出限均小于8.0 μg/L，准确度及精密度均优于10%，可有效支撑我国高海拔地区战略性矿产现场找矿。

55

固体矿产野外现场测试技术

国家地质实验测试中心

实验室前移到找矿一线，将分析周期缩短到24～48小时，实现样品随采随测，实时支撑勘查决策，可以改变传统找矿模式，提升资源勘查速度。项目形成的技术能力通过各种技术的野外适用性评价，达到经济、实用、有效的效果。加强与完善野外现场分析装备和标准方法技术体系，逐步形成并完善由“数字填图-遥感-物探-化探-钻探（浅钻、以钻代槽、反循环钻等）-分析测试-GIS大数据”组成的野外快速调查、勘查技术体系，进一步构建天-空-地（陆、海）协同的现代化对地探测技术体系。

按照矿种元素组合特点，形成分析仪器配置方案，结合物联网控制系统和移动实验室管理系统，形成模块化、智能化的新一代野外现场快速分析测试平台。平台拥有粗中破碎机、盘磨机、微波消解仪、X射线荧光光谱仪、直读光谱仪、锂-钾分析仪、测金仪等仪器设备。适用于森林、草原、高原、戈壁等偏远地区野外现场测试分析全岩、土壤、沉积物中锂、铍、银、硼、钾、金、铜、铅、锌、铁、锰、钴、镍、砷、铋、钨、锡、钼、铬、锑20种元素，以及稀土、铀矿、铜矿等多种重要矿产成矿及伴生元素。采用绿色环保技术，不用酸碱，不产生有害废弃物，不对环境造成破坏和扰动。

案例1：与沈阳中心合作，在大兴安岭地区支撑铜矿异常查证，为优化钻孔布置方案提供依据，共减少钻孔16个，缩短工作时间68%，圈定了有利成矿的侵入岩-火山岩接触带。

案例2：与西安中心合作，在新疆阿尔泰支撑化探异常查证，20天内分析样品1585件，做到1小时内出结果，精准圈定了多元素化探异常，将2024年探槽设计提前至2023年下半年完成。

56

离子吸附型稀土野外现场测试技术

国家地质实验测试中心

离子吸附型稀土野外现场测试技术是将硫酸铵溶液浸提与便携式XRF仪器分析相结合，野外现场完成离子吸附型稀土中离子相稀土含量分析。与传统的“现场滴定法”相比，该方法分析效率和结果准确度都有了显著提升，是离子吸附型稀土野外现场分析的首选方法。

本方法由国家地质实验测试中心首创并加以应用，在领域内具有独创性和引领性，能极大提升离子吸附型稀土资源调查评价能力，有力推动战略性矿产的研究，对新一轮找矿突破战略行动具有重要意义。

将硫酸铵溶液淋滤浸提与弯晶XRF等便携式分析仪器相结合，野外现场完成离子吸附型稀土中离子相稀土含量分析。

分析速度：10分钟/件

分析元素数量：Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu共15个元素。

检出限：50ppm

精度：≤15%

该技术方法易于推广，实用性强，对当地环境无扰动，对矿产资源勘查、地质调查等工作具有很好的现场指导意义，市场前景强，必将产生很好的经济效益和社会效益。

案例：在南岭靶区开展离子吸附型稀土野外勘查应用示范，分析靶区内44件花岗岩风化壳样品，结果发现部分样品已达到成矿品位，其中有3处样品轻稀土含量超过成矿品位，分别为524.4µg/g、377.43µg/g和367.27µg/g；有1 处样品重稀土含量超过成矿品位，含量达到202.07µg/g。

57

微区原位化学成分定量分析技术

国家地质实验测试中心

基于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、针对硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫化物等单矿物开发的化学成分原位定量分析技术。空间分辨率在20～40μm之间，最佳检出限（溶液）可达ppt级别。

①内标结合外标基体归一定量分析方法

使用本方法进行微区微量元素分析时，不必事先分析相应点位主元素含量，解决以往工作中常需要其他微区方法获得内标主量元素的问题。

②矿物桥定量分析方法

以硬石膏矿物标样与多玻璃标样相结合的硫内标归一定量分析硫化物矿物中多元素方法，克服了基体不匹配的问题，可用于定量校准硫化物矿物。

③自主研制CGSG硅酸盐、CGSP碳酸盐、CGSP-P磷酸盐系列等多组微区参考物质并应用。

案例1：自主建立实验方法实现技术方法成果转化，自实验室成立以来年平均有效共享机时达1200小时以上，实现成果收入1000余万元，服务对象遍布国内外高校及科研机构，有效支撑了地质科学研究发展。通过长期的实验结果验证，本方法分析NIST612和NIST610多元素相对误差小于10%，内标法和基体归一法之间的误差小于5%。

案例2：自主研制的微区分析参考物质为国内外多家科研和商用实验室提供了技术和质量控制支撑，国际权威数据库GeoREM收录并首页推荐。

58

页岩气现场快速测试技术

国家地质实验测试中心

页岩气现场快速测试技术主要是针对钻井现场的岩心样品，快速测定页岩含气量、页岩气组分、总有机碳含量等页岩气现场评价所需的关键参数，适用于页岩气地质调查和勘探工作。国家地质实验测试中心研发了页岩含气量测定仪、页岩含气性综合分析仪和高热解温度岩石热解仪，拥有完全自主知识产权。

技术相关设备具有携带方便、性能稳定和计量准确的特点，在野外现场能同时检测9块页岩岩心的含气量，并实现了页岩含气量和气体组分同时在线联测，能对页岩气中甲烷、乙烷、氮气、氧气等13种烃类和非烃气体进行准确检测，测试精度甲烷最低含量100ppm；乙烷最低含量100ppm。岩石热解温度最高能达800℃，能检出S₂、Tmax和TOC等7个指标，检测限为0.01mg/g。该技术不仅适用于页岩气勘探领域，也可在水合物、页岩油及其它常规油气勘探领域应用。

案例1：在重庆巫山地区开展了页岩气现场评价关键参数测试，有效支撑了大隆组页岩试获工业气流。渝巫地1井大隆组页岩含气量为1.68～5.41m³/t，平均值为3.34 m³/t。样品中烃类以甲烷为主，含量为98.23%～99.31%；非烃以CO₂为主，含量为0.06%～0.36%。大隆组页岩TOC介于0.27%-16.96%之间，平均值为5.45%。

案例2：在湖北建始地区开展了页岩气现场评价关键参数测试，有效支撑了鄂建页2井大隆组和孤峰组页岩气重要发现。其中，大隆组页岩含气量介于0.06～7.03 m³/t之间，平均为2.91 m³/t。孤峰组页岩含气量介于0.14～8.71 m³/t之间，平均为2.92 m³/t。

59

战略性矿产多元素配套分析测试技术

国家地质实验测试中心

战略性矿产多元素配套分析测试技术是针对国家战略性新兴产业发展不可或缺的关键金属元素，创新建立钨钼、铌钽矿石等多种矿石稀有、稀散、稀土元素同时测定技术、白云鄂博矿石重稀土元素精确测定技术、离子吸附型稀土分量精准测定技术。全新的技术体系与研究模式，取代了有机试剂萃取-光度法测定等传统单元素测试方式，可大幅提高样品测试效率与质量，大量减少化学试剂用量，体现绿色发展理念。

采用电感耦合等离子体光谱的耐氢氟酸系统，可有效解决钨、铌、钽等元素易产生水解不稳定，导致结果偏低的问题。根据钨、铌、钽矿石中铌、钽、钨含量的不同，选取不同的分析方法，准确测定铌钽矿中近30个元素含量，尤其对高含量钨、铌、钽样品更具优势，适合多类型矿石样品的分析测试；电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）动态反应池法，可有效解决电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）无法直接准确测定受干扰严重的重稀土元素的问题。此技术已应用于批量样品的测试；硫酸铵溶液提取-电感耦合等离子体质谱法的建立，为离子吸附型稀土中离子相稀土分析测试提供了方法依据。

案例1：采用电感耦合等离子体光谱的耐氢氟酸系统分析方法准确测定铌钽矿的结果：Nb₂O₅ 34.77%； Ta₂O₅ 含量30.89%

案例2：准确分析白云鄂博稀土矿2000多件。由于白云鄂博稀土矿中轻稀土非常高，严重干扰了其重稀土元素的准确测定，利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）动态反应池法，有效解决了电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）无法直接准确测定重稀土元素的问题。

60

天然八氧化三铀产品成分精密测定技术

核工业二三0研究所

天然八氧化三铀产品成分精密测定技术是通过溶液法消除矿物颗粒效应，以内标抵消差异，用X射线荧光仪测定强度，实现八氧化三铀精密分析，适用于天然铀生产以及进出口贸易检测中八氧化三铀、金属铀、二氧化铀、重铀酸盐等天然铀产品的分析。

业内首次提出以含内标的X射线荧光技术计算公式，实现对八氧化三铀产品成分的精密测定。采用溶液制样方式可消除矿物颗粒效应；置入内标，通过内标优选以抵消干扰，具有良好的曲线范围。铀测定范围为70%~100%，精密度优于0.08%。该技术采用自动化进样方式，测定时间3~5分钟，化学试剂用量较传统手工分析减少1/2以上，采用大功率X射线管激发，荧光强度精密度好，可满足天然铀产品生产及贸易产品检测要求。

案例1：在中核集团八氧化三铀成分分析实验室比对活动中，该技术分析天然铀盲样，精密度分别为0.042%，0.048%。在19个独立实验室结果评价中，该技术Z比分分别为-0.94%，0.72%，均小于2%的限值，获得了满意的结果。

案例2：在湖北某地区进行进口天然八氧化三铀产品复验，样品品位在79.0%~87.0%之间，利用该技术已检测上千次，方法精密度一般在0.08%以内，完全满足进出口贸易0.1%的质量要求，且较传统方法累计节省酸量30L以上。

61

无管化高精度含气量测试仪

中国地质大学（北京）

中国地质大学（北京）研发了拥有完全自主知识产权的无管化高精度含气量测试仪。该仪器将集气量筒与气体解吸罐直接对接，利用毛细管压力作用原理去除了连接管路，实现了高精度测量。通过调节毛细管大小，降低检出限、提高仪器灵敏度和数据精度。采用三段式、磁力气密及自动采集等技术，分别获得高精度及可信度的解吸气、损失气、残余气及含气结构数据，获得游吸比、可采系数及开采速度等关键参数。

无管化高精度含气量测试仪跨越式地提高了测试灵敏度、检出能力及数据精准度，适用于不同类型和条件非常规天然气的现场解析并获得新的关键参数，特别是对微、小、弱、散含气量数据反应灵敏。去除连接管路使测试的绝对误差和系统误差大幅降低，仪器操作简便、快速准确、适用性强，可获得多种勘查开发评价参数，满足页岩气、煤层气、致密砂岩气、水合物及水溶气等各种测试需求，也是非烃气体、地热、金属矿勘查及隧道、矿山、城市地下工程勘察的有力工具。

案例：仪器已分别在黑龙江、甘肃、西藏、云南、四川、重庆、陕西、河北、江西、安徽等全国20多个省、市、自治区进行过应用，证明了仪器的高精度和高灵敏度、普遍的适应性及稳定性。以南华北盆地为例，其海陆过渡相页岩埋深3-4km，对其中4口钻井200个样品进行了测试，测得地层含气量0.42-4.44 m³/t，其中甲烷80.95-96.36%，二氧化碳3-16%，损失气25-50%，解吸气30-40%，残余气20-30%，获得吸游比0.18-18.2，可采系数5-80%，从中确定了有利层系、甜点层段及目标靶区，钻井获得稳定气流。

62

车载电弧光电直读光谱仪检测技术

湖北省地质实验测试中心

围绕国家新一轮找矿突破战略行动，致力解决我国银、钼、锂、铍、铌、钽、稀土等战略性矿产资源野外勘探过程中，缺乏快速有效的检测方法和装备的的问题，湖北省地质实验测试中心研发了拥有完全自主知识产权的车载型光电直读光谱仪，具有功耗低，分辨率、信倍比高等优点，可应用于锂、铍、硼、铌、钽、稀土等二十余种重要战略矿产资源的野外现场检测，为我国新一轮战略找矿突破行动提供有力的设备和技术支撑。

仪器采用小型、高功率直流电弧为激发源，最高输出电压10000V，可有效激发粉末样品。分光系统光程0.65m，配备3600刻线/mm全息光栅，仪器分辨率0.02nm，信背比高；固体粉末直接进样分析，操作简便高效，适用于地质、冶金、农业、环境等行业，可实现矿石、岩石、土壤、沉积物等样品中Ag、Li、Be、Nb、B、Sn、Pb等二十余种元素快速定量检测，检测范围可从微克级至百分含量；在室内分析和野外找矿现场均可使用，对环境扰动小，属于高效绿色勘查技术。

案例：在湖北幕阜山矿区开展两次野外现场示范应用，分析样品600余件，检测范围锂18.2×10^-6~29400×10^-6、铍5.21×10^-6~500×10^-6、铌10.5×10-6~4000×10^-6、钽57×10^-6~8000×10^-6；检测速度小于5分钟/件，各元素野外现场检测结果通过室内化学法予以验证，相关性均大于0.99，满足野外现场快速准确检测的需求，充分发挥初步筛查作用，支撑勘查现场实时决策。

63

磁铁矿选矿提质节能新技术-磁场筛选法及其设备

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所

“磁场筛选法”技术是一种高精度、精细化、实用化的磁铁矿分选方法。应用该技术开发的设备“磁场筛选机”是在一种近似均匀的磁场环境中对不同粒度不同类型的磁铁矿、钒钛磁铁矿、磁化焙烧矿进行高效分选的弱磁精选设备。在提高铁精矿品位的同时放粗原分选工艺的磨矿粒度，从而提高分选效率和处理能力。拥有完全自主知识产权。

磁场筛选法技术装备是在常规磁选设备十分之一的场强下（磁感应强度为100高斯左右）进行磁性矿物的高效分选。针对嵌布粒度粗细不均的磁性矿物分选效果尤为明显，采用磁场筛选工艺技术可替代原磁选工艺流程中精选作业，提高铁精矿品位2-8个百分点。较同类精选设备吨精粉节水0.8～1m3，具有提质降耗、节能节水、简化流程的多重效果。磁场筛选法技术装备采用模块化设计，可满足不同规模铁矿山的生产需求。

案例1：在建龙矿业集团承德宝通矿业公司应用磁场筛选机技术装备8台（套）。采用磁场筛选机一段精选获得精矿品位TFe66%以上，精矿品位提高3个百分点以上，精矿粒度由原-200目75%放粗至-200目62%左右，较原工艺提高产能5~6%左右。

案例2：在紫金矿业集团新疆金宝矿业公司应用磁场筛选机技术装备10台（套）。针对粗细嵌布不均匀的磁铁矿进行精选，精矿品位提高4-6个百分点，产能较原生产工艺提高10%以上。

64

全通径无级滑套系统

中国石油化工股份有限公司西南油气分公司

全通径无级滑套系统采用机械齿槽啮合编码设计，解决了常用分段压裂工具无法兼顾无限级、全通径、高效率、低成本等难题，同时具备分段级数不受限、作业全连续、管柱全通径等功能，获国外专利23件、中国发明专利20件，经专家组评价成果整体达到国际领先水平。形成与Φ73mm～Φ139.7mm油套管匹配的多个系列产品，可广泛应用于多类型油气藏，实现低伤害、低成本下物性极差致密油气藏储层充分动用，为常压页岩气藏提供全新的低成本技术方案等。

全通径无级滑套系统由无级滑套和开启工具两部分组成。工具系统级数不受限，满足密切割、细分段改造需求。无级滑套自激活保护设计、恶劣工况下开启成功率高，自平衡控压设计、外径小、下入性好。无级滑套一次性整体预置，不需动管柱及大型设备配合，作业全连续，施工效率高。开启工具免钻扫，压裂后直接投产。管柱全通径，满足连油解堵、监测等措施维护作业需求。

案例1：在致密砂岩气藏高庙33-10HF井采用“封隔器+73型无级滑套”完成20级分段加砂压裂改造，压后测试产量12.64万方/天，为邻井的1.2倍。该井至今已投产9年，累计生产天然气13398.42万方，原油5927.54t，稳产效果好。

案例2：在页岩气藏丁页12-5HF井采用“139.7mm套管+139型无级滑套”完成41段单段单簇加砂压裂施工，压裂施工排量18.5方/分钟，压裂后获无阻流量30万方/天，测试产量14.5万方/天，创丁页12平台最高，为常压、易伤害气藏低成本高效建产提供技术支撑。

65

断控油气藏智能建模技术

西南石油大学

 我团队经历10多年研发形成了以“断控油气藏智能建模技术”为核心技术体系，和自主知识产权成熟软件平台（R-Seis软件），断控油气藏智能建模技术体系包括小微断裂多尺度智能识别技术、断控非均质储层表征技术和多尺度数据驱动断控油气藏建模技术，对标国际知名公司斯伦贝谢主打的油藏建模技术（Petrel软件），在关键建模算法方面领先对手，可在当前及未来复杂国际环境下完全替代国外同类油气勘探开发技术和产品。

技术体系主要包括三大核心创新子技术和一个软件平台：“小微断裂多尺度智能识别技术”（相对传统技术，识别率提高10%-20%），“断控非均质储层表征技术”（非均值储层物性符合率提高10%以上）和“多尺度数据驱动断控油气藏建模技术”（对比Petrel技术，储层预测符合率提高15%以上），并形成了自主知识产权工业化建模软件平台R-Seis。本技术基于计算机算法，提高断控型油气藏勘探开发的效率和精度，并且对野外现场环境施工无扰动。

案例1：支撑哈拉哈塘油田走滑断控油藏建模：新钻高效井比例提高了19.8%，实现了超深层复杂走滑断控油田10年稳产50万t原油与效益开发；

案例2：尼日利亚OML130区块AKPO、EGINA、PREOWEI等油田实际应用，指导开发井设计优化70余口，2020-2022年，实现累增产原油233.24万t。

66

深层页岩气甜点综合评价及预测关键技术

中国石油化工股份有限公司西南油气分公司

针对深层页岩气地质特点研发的关键技术，能够很好解决深层页岩气甜点定量评价、工程甜点高精度预测以及产能实时预测难题，支撑了中国石化西南油气分公司对龙马溪组深层页岩气的勘探开发。本技术拥有完全自主知识产权。

该技术包括甜点分级评价、工程甜点预测和非稳态产能预测方法三项内容。甜点分级评价技术对深层页岩气非均质性有良好的适应性，实现了多因素影响下页岩储层连续性定量评价。工程甜点预测技术解决了深层页岩传统脆性表达结果失真、压力与地应力预测精度不高的问题。非稳态产能预测方法解决了因产液量大造成的气井产能预测不准的问题，实现了对气井产能的实时预测。该技术对基础资料要求较高，录取资料要求相对齐全、完整。

案例1：应用于威荣深层页岩气田勘探开发，实现了储层纵向甜点连续评价，优选出2-3¹层为I类甜点，为水平井最优靶窗；地层压力、地应力、破裂压力等工程参数预测精度大于85%；考虑深层页岩气藏“应力敏感强、压裂液返排高”等复杂的渗流机理，产能预测符合率86.5%，支撑国内首个深层页岩气田建设。

案例2：应用于永川页岩气田勘探评价，实现地层压力预测精度达到90%、地应力等工程参数预测精度大于80%。