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勘探所主要科学技术成果
来源:中国地调局办公室、勘探所
作者:王彬、谷兰丁
发布时间:2016-05-13
中国地质调查局勘探技术研究所是国土资源部中国地质调查局直属技术支撑机构，1957年成立,始终以地质钻探装备与工艺技术的研发和推广应用为核心工作，是中国地质钻探装备与技术研发的领航者。在部、局的领导和支持下，勘探所经过近60年的不懈努力，通过引进消化吸收再创新 、集成创新、原始创新，累计完成重要科研成果470多项，150余项获国家、省部级以上奖励：国家科学技术进步一等奖1项（参加）、二等奖2项（第一、第三各1项），国家创造发明奖和新产品奖6项，省部级科技成果一等奖10项、二等奖31项；获得国家专利79项，中国专利优秀奖5项。使我国钻探技术等水平由跟跑变为并跑和领跑。
截至目前，勘探所取得4项国际领先技术：高精度对接连通井技术、液动冲击回转钻探技术、大口径长筒取心钻探技术、小口径膨胀波纹管护壁技术。取得1项国际先进技术：2000m以内地质岩心钻探技术体系。取得2项国内领先技术：3500m全液压地质岩心钻机、车载全液压深井钻机。实施4项科学钻探工程：牵头实施松科二井工程、承担松科一井主孔工程施工作业、为中国大陆科钻一井工程提供核心钻探技术、为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取心技术。
4项国际领先技术
（一）高精度对接连通井技术——钻孔地下“导航”技术
我国是继美国之后第二个拥有高精度对接连通井技术的国家。该技术是将相距数百米或上千米的井组在地下矿层连通的技术，“慧磁”高精度中靶导向系统是该技术的核心，首创低电压可充电电池供电，可用于煤矿井下等高危作业环境，是引导钻头钻入设定靶区的高技术测量系统，可完成更小曲率半径的定向井。
“慧磁”系统在土耳其天然碱矿对接井工程应用
承担的土耳其BEYPAZARI天然碱矿对接井工程，是目前世界上最大规模采用对接井水溶开采方法的钻井工程，创新设计并成功实施了双通道四靶点平行井的对接连通，真正实现了地下的“穿针引线”。已完成一至三期52对井（组）对接连通。
“慧磁”系统在煤层气开采拓展应用
凭借“慧磁”系统的高精度，使对接连通井技术可广泛应用于煤层气、地热等矿产资源的开采。在山西柳林沙曲煤矿使用该系统，把地表钻进的1500m深定向水平孔，与煤矿巷道内钻出的顶角为106°水平孔成功对接，实现了“点对点”的精准连通。
（二）液动冲击回转钻探技术
液动冲击回转钻探技术采用泥浆驱动液动锤为回转的钻头提供高频冲击作用，大幅增加了硬岩钻进速度和回次长度，液动潜孔锤是该技术的核心。液动锤的研究与应用处于国际领先水平，国际上率先利用常规泥浆驱动液动锤钻进，实现了在恶劣环境下的稳定工作，不更换零件连续工作时间由原来最长10多小时达到了40小时以上，最长80小时。
YZX新型液动锤是中国大陆科学钻探工程一井（CCSD-1）科学钻探工程技术体系的核心，使用井深达5129m，使钻进速度从0.74m/h提高至1.13m/h，回次长度从3.78m提高至7.90m。SYZX系列绳索液动锤在岩心钻探领域得到了广泛应用，最大应用井深达到4006.7m（山东金矿科学钻探工程）。
（三）大口径长筒取心钻探技术
原创大口径三筒联装取心钻进技术，在“松科二井”Φ311mm口径井段中连续钻取Φ214mm岩心1672.60m，回次取心长度超过30m。
技术创新：“同径取心、一径成孔”，获取的岩心实物资料是常规方法的5倍以上；“单回次超长钻程取心钻进”，回次取心长度是国、内外同径取心的3倍以上。
（四）小口径膨胀波纹管护壁技术——钻孔的“支架”修复技术
膨胀波纹管护壁技术是在局部事故孔段下入“支架”而不缩小孔径的孔壁修复技术。勘探所率先研究76mm和96mm规格小口径地质钻探波纹管护壁技术（石油钻井的最小规格为132mm），填补了该技术领域的世界空白。
该技术在广西南丹孔明银铅锌矿区ZK703孔解决了1033-1040.5m孔段护壁问题。在山东招远栾家河矿区ZK04号钻孔解决了1789.5-1810.5m孔段护壁问题。
国际先进技术——2000m以内地质岩心钻探技术体系
“2000m以内全液压地质岩心钻探装备及关键器具”获2015年度国家科技进步二等奖。建立了我国2000m以内地质岩心钻探技术体系，整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。
该系列成果广泛应用，累计销售钻机近800台套、高钢级地质管材3万余吨、高强度绳索取心钻杆120余万米、液动锤1600余台套。
（一）全液压系列岩心钻机
全液压岩心钻机已形成YDX、CSD两个系列，20余个型号，钻进深度300-2000m，适用于金刚石绳索取心等多种高效钻探工艺方法，在全国广泛应用，占领了我国全液压地质钻机70%的市场份额，出口到6大洲20多个国家，塑造了我国钻机的民族品牌，提升了我国钻机的国际市场地位和知名度，使我国钻机整体技术达到国际先进水平。
在钻机部件、钻机结构与传感器、液压系统与液压传动理论等三方面获得18项专利。
（二）高钢级地质管材和高强度绳索取心钻杆
研制成功的XJY850高钢级冷拔地质管材，性能指标达到或部分超过国际产品技术标准，生产成本仅为进口同钢级产品的60%左右。用该管材研制的大深度小直径薄壁绳索取心钻杆，改变了我国钻杆制造落后面貌，同时通过螺纹副优化和精密制造工艺等，使小直径绳索取心钻进深度由原来的1000m左右提高到2500m以深，并有望在短期内突破3500m深度，使我国由高钢级管材和高强度钻杆进口国成为出口国。
在钻杆加工工艺、薄壁管材热处理工艺等方面取得9项专利。
（三）高效液动锤
自主研发的YDX-6型全液压地质岩心钻机，采用N级口径钻深可达3500m，机械化、自动化水平高，配套高精度仪表及钻参系统，能满足金刚石绳索取心、冲击回转等深孔地质钻探工艺要求，正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。
该体系取得的成果还有新型事故处理工具和新的钻探器具标准。
国内领先技术
（一）3500m全液压地质岩心钻机
自主研发的YDX-6型全液压地质岩心钻机，采用N级口径钻深可达3500m，机械化、自动化水平高，配套高精度仪表及钻参系统，能满足金刚石绳索取心、冲击回转等深孔地质钻探工艺要求，正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。
（二）车载全液压深井钻机
SDC系列车载全液压钻机，机械化、自动化水平高，仪表及钻参系统配套齐全，能满足泥浆钻进、空气钻进等深孔地质钻探工艺要求，可用于煤层气抽采井快速钻孔、浅层油气井、抢险救援通风井以及勘探孔、物探孔、地热井、水井等的施工。
科学钻探工程
（一）牵头实施松科二井（CCSD-SK2）工程
由中国地质调查局组织，勘探所牵头实施的“松科二井”是松辽盆地科学钻探计划的主体工程，是迄今亚洲实施的最深的大陆科学钻探井，设计孔深6400m，钻穿白垩系，该工程是我国第三个获得的ICDP资助的项目，也是ICDP资助的最深的科钻井。2014年4月13日开钻，至2016年5月9日井深4863.39m，计划于2017年10月终孔完钻。
工程将实现四个目标：开展松辽盆地深部能源资源调查、建立松辽盆地深部地层结构剖面、寻求白垩纪气候变化地质证据、研发深部探测技术。
打造四个平台：工程系统管理创新的平台、科技进步的平台、人才培养的平台、国际合作的平台。
（二）承担松科一井（CCSD-SK1）主孔工程施工作业
2006年8月-2007年10月承担的国家“973”计划项目—“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”的松辽盆地科钻一井（松科一井）主孔钻探工程，井深1810m。首次综合石油钻井技术、水文水井钻探技术、岩心钻探技术在复杂的沉积地层中成功完成科学钻探工程，进一步丰富了我国的科学钻探技术体系。
在大庆地区首次取出的中生界与新生界的沙、泥层交界面，证明是一个连续的沉积界面，否定了地学家之前普遍认为此界面为不整合剥蚀界面的认识，对重新认识松辽盆地形成演化地质记录的完整性、研究区域重大地质事件具有重大意义。
（三）为中国大陆科钻一井（CCSD-1）工程提供核心钻探技术
由国土资源部组织实施，中国地质调查局承担的国家重大科学工程：中国大陆科学钻探工程——科钻一井（CCSD-1），2001年6月25日开钻，2005年3月完钻，井深5158m，揭示了超高压变质带的形成与折返机理，建立了超深钻孔长期观测站。勘探所以骨干成员单位先后有34人参与了工程的总体设计、钻探技术项目研究、组织管理、现场技术服务等工作，7人在现场指挥部任职，研发的液动锤、硬岩取心、绳索取心+螺杆钻+液动潜孔锤三合一、绳索取心+螺杆钻二合一等钻具及硬岩纠斜技术是该工程具有国际先进水平的科学钻探技术体系的核心组成部分，获两项国家发明专利。
（四）为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取心技术
勘探所以骨干成员单位参与了2008年10月由国土资源部组织启动实施的科技部国家科技发展支撑项目—汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD），并负责WFSD-3井现场技术和管理工作。研制的深孔复杂地层取心钻具和长半合管取心技术，对提高高应力极破碎复杂地层的岩心采取率、岩心质量和复杂地层深部综合钻探效率发挥了重要作用。其中，9m超长半合管的应用创世界纪录。
技术储备
（一）13000m科学超深井钻探技术方案
2008年-2012年承担的深部探测技术与实验研究专项课题“科学超深井钻探技术方案预研究”，围绕国家实施科学超深井的需求，对实施我国超万米科学钻探工程相关技术与装备的研究开发提出了系统建议，形成了一套满足13000m科学超深井的钻探技术方案，为我国入地计划的实施打下了基础，为超深井关键技术研究指明了方向。我国13000m科钻工程若实施完成将刷新目前由前苏联保持的12262m的世界纪录。
（二）海域天然气水合物开采技术探索
勘探所密切跟踪天然气水合物开采技术的进展和应用情况，承担了陆域天然气水合物的试采，参与海域天然气水合物试采工作。
针对目前的粉砂质地层低渗、松散无胶结等问题，开展试采新技术方案的研究探索，综合应用水平井施工技术、多介质反循环钻探技术、定向对接连通井技术等，探索超大直径井眼扩径砂砾充填完井、水平井砂砾充填完井及对接井完井等技术，以实现增大产层接触面积、控制涌砂、抑制粉砂运移、举升排沙等目标，力争解决我国及世界海域天然气水合物开采的关键技术难题。
（三）慧磁系统在地下热能开发的拓展应用
为了增加地下热储层的交换体积，可通过钻进一口常规定向水平井作为开采井，再在相距一定距离处钻另一口（或多口）注水井，与开采井在热储层中平行并通过压裂形成多条井间裂隙通道，以达到提高热交换效率的目的。
“慧磁”系统为定向井提供关键技术保障，确保井组的平行，解决地热勘查开发关键技术难题，为最后热储层的压裂提供有利条件。
（四）慧磁系统在矿山救援井的拓展应用
在智利矿难采用钻井救援成功之后，勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案：在矿山井下预设磁信标装置，矿难发生后可由被困人员启动，磁信标可连续30天以上向外发射磁场信号，用于提示井下存活人员及所处位置，并精确引导地面救援孔钻入被困区域，提高救援效果和效率。
在山东平邑玉荣石膏矿坍塌事故救援现场，提出了上述方案建议，作为备选方案完成了现场实施的技术准备和地面验证，得到了国家安全生产救援抢险指挥中心及工程实施单位的高度肯定，并将磁信标下入井内交到了被困矿工手中。由于救生井的成功贯通未能实施，但完成了我国“慧磁”系统在矿山救援的首次尝试，为矿山抢险救援通过了一种高科技手段。
勘探所现有在职职工204人，拥有高级以上职称专业技术人员62人，国土资源部领军人才2人、百人计划人才6人、杰出青年1人。
张永勤，国土资源部国土资源科技领军人才。获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技发明一等奖1项、科技二等奖6项，国家专利11项。从事绳索取心钻探及深部地质钻探技术、浅层取样技术、石油地震物探钻进施工技术、天然气水合物钻采技术、大陆科学钻探技术、近海地质调查钻探技术及深海多金属结核开采技术研究。绳索取心钻探技术及陆域水合物钻采学科带头人。
钻探英才
谢文卫，国土资源部第三批优秀青年科技人才（百人计划）、第十届青年地质科技奖-银锤奖、地调局首批高层次地质人才等称号。获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技一等奖2项、二等奖2项，国家专利5项，中国优秀专利奖2项。从事钻探器具的研究开发、科学钻探工程、钻探技术发展前沿跟踪及规划制定、钻探技术的科研管理等工作。是YZX系列液动锤成果的第一发明人。
胡汉月，国土资源部第一批优秀青年科技人才（百人计划），获得省部级科技二等奖2项、三等奖1项，中国地质调查成果二等奖1项，国家专利4项。从事混凝土泵和定向钻探技术科研开发等工作。是“慧磁”高精度对接井系统成果的发明人，成果转化突出，现为土耳其天然碱工程项目总负责。
刘凡柏，地调局首批中国地调局地质英才、河北省优秀科技工作者。获国家科技进步二等奖1项，省部级科技一等奖1项、二等奖1项，中国地质调查成果一等奖1项，国家专利11项，中国优秀专利奖1项。从事地质装备的研发工作。是CD系列岩心钻机、YDX系列全液压岩心钻机、反循环钻机成果的主要完成人。
作为中国地质钻探装备与技术研发的领航者，勘探所将进一步加大深部钻探技术科技创新力度，支撑“三性”地质工作，做好“六个服务”，为建设世界一流地质调查局做出新的更大贡献。
截至目前，勘探所取得4项国际领先技术：高精度对接连通井技术、液动冲击回转钻探技术、大口径长筒取心钻探技术、小口径膨胀波纹管护壁技术。取得1项国际先进技术：2000m以内地质岩心钻探技术体系。取得2项国内领先技术：3500m全液压地质岩心钻机、车载全液压深井钻机。实施4项科学钻探工程：牵头实施松科二井工程、承担松科一井主孔工程施工作业、为中国大陆科钻一井工程提供核心钻探技术、为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取心技术。
4项国际领先技术
（一）高精度对接连通井技术——钻孔地下“导航”技术
我国是继美国之后第二个拥有高精度对接连通井技术的国家。该技术是将相距数百米或上千米的井组在地下矿层连通的技术，“慧磁”高精度中靶导向系统是该技术的核心，首创低电压可充电电池供电，可用于煤矿井下等高危作业环境，是引导钻头钻入设定靶区的高技术测量系统，可完成更小曲率半径的定向井。
“慧磁”系统在土耳其天然碱矿对接井工程应用
承担的土耳其BEYPAZARI天然碱矿对接井工程，是目前世界上最大规模采用对接井水溶开采方法的钻井工程，创新设计并成功实施了双通道四靶点平行井的对接连通，真正实现了地下的“穿针引线”。已完成一至三期52对井（组）对接连通。
“慧磁”系统在煤层气开采拓展应用
凭借“慧磁”系统的高精度，使对接连通井技术可广泛应用于煤层气、地热等矿产资源的开采。在山西柳林沙曲煤矿使用该系统，把地表钻进的1500m深定向水平孔，与煤矿巷道内钻出的顶角为106°水平孔成功对接，实现了“点对点”的精准连通。
（二）液动冲击回转钻探技术
液动冲击回转钻探技术采用泥浆驱动液动锤为回转的钻头提供高频冲击作用，大幅增加了硬岩钻进速度和回次长度，液动潜孔锤是该技术的核心。液动锤的研究与应用处于国际领先水平，国际上率先利用常规泥浆驱动液动锤钻进，实现了在恶劣环境下的稳定工作，不更换零件连续工作时间由原来最长10多小时达到了40小时以上，最长80小时。
YZX新型液动锤是中国大陆科学钻探工程一井（CCSD-1）科学钻探工程技术体系的核心，使用井深达5129m，使钻进速度从0.74m/h提高至1.13m/h，回次长度从3.78m提高至7.90m。SYZX系列绳索液动锤在岩心钻探领域得到了广泛应用，最大应用井深达到4006.7m（山东金矿科学钻探工程）。
（三）大口径长筒取心钻探技术
原创大口径三筒联装取心钻进技术，在“松科二井”Φ311mm口径井段中连续钻取Φ214mm岩心1672.60m，回次取心长度超过30m。
技术创新：“同径取心、一径成孔”，获取的岩心实物资料是常规方法的5倍以上；“单回次超长钻程取心钻进”，回次取心长度是国、内外同径取心的3倍以上。
（四）小口径膨胀波纹管护壁技术——钻孔的“支架”修复技术
膨胀波纹管护壁技术是在局部事故孔段下入“支架”而不缩小孔径的孔壁修复技术。勘探所率先研究76mm和96mm规格小口径地质钻探波纹管护壁技术（石油钻井的最小规格为132mm），填补了该技术领域的世界空白。
该技术在广西南丹孔明银铅锌矿区ZK703孔解决了1033-1040.5m孔段护壁问题。在山东招远栾家河矿区ZK04号钻孔解决了1789.5-1810.5m孔段护壁问题。
国际先进技术——2000m以内地质岩心钻探技术体系
“2000m以内全液压地质岩心钻探装备及关键器具”获2015年度国家科技进步二等奖。建立了我国2000m以内地质岩心钻探技术体系，整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。
该系列成果广泛应用，累计销售钻机近800台套、高钢级地质管材3万余吨、高强度绳索取心钻杆120余万米、液动锤1600余台套。
（一）全液压系列岩心钻机
全液压岩心钻机已形成YDX、CSD两个系列，20余个型号，钻进深度300-2000m，适用于金刚石绳索取心等多种高效钻探工艺方法，在全国广泛应用，占领了我国全液压地质钻机70%的市场份额，出口到6大洲20多个国家，塑造了我国钻机的民族品牌，提升了我国钻机的国际市场地位和知名度，使我国钻机整体技术达到国际先进水平。
在钻机部件、钻机结构与传感器、液压系统与液压传动理论等三方面获得18项专利。
（二）高钢级地质管材和高强度绳索取心钻杆
研制成功的XJY850高钢级冷拔地质管材，性能指标达到或部分超过国际产品技术标准，生产成本仅为进口同钢级产品的60%左右。用该管材研制的大深度小直径薄壁绳索取心钻杆，改变了我国钻杆制造落后面貌，同时通过螺纹副优化和精密制造工艺等，使小直径绳索取心钻进深度由原来的1000m左右提高到2500m以深，并有望在短期内突破3500m深度，使我国由高钢级管材和高强度钻杆进口国成为出口国。
在钻杆加工工艺、薄壁管材热处理工艺等方面取得9项专利。
（三）高效液动锤
自主研发的YDX-6型全液压地质岩心钻机，采用N级口径钻深可达3500m，机械化、自动化水平高，配套高精度仪表及钻参系统，能满足金刚石绳索取心、冲击回转等深孔地质钻探工艺要求，正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。
该体系取得的成果还有新型事故处理工具和新的钻探器具标准。
国内领先技术
（一）3500m全液压地质岩心钻机
自主研发的YDX-6型全液压地质岩心钻机，采用N级口径钻深可达3500m，机械化、自动化水平高，配套高精度仪表及钻参系统，能满足金刚石绳索取心、冲击回转等深孔地质钻探工艺要求，正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。
（二）车载全液压深井钻机
SDC系列车载全液压钻机，机械化、自动化水平高，仪表及钻参系统配套齐全，能满足泥浆钻进、空气钻进等深孔地质钻探工艺要求，可用于煤层气抽采井快速钻孔、浅层油气井、抢险救援通风井以及勘探孔、物探孔、地热井、水井等的施工。
科学钻探工程
（一）牵头实施松科二井（CCSD-SK2）工程
由中国地质调查局组织，勘探所牵头实施的“松科二井”是松辽盆地科学钻探计划的主体工程，是迄今亚洲实施的最深的大陆科学钻探井，设计孔深6400m，钻穿白垩系，该工程是我国第三个获得的ICDP资助的项目，也是ICDP资助的最深的科钻井。2014年4月13日开钻，至2016年5月9日井深4863.39m，计划于2017年10月终孔完钻。
工程将实现四个目标：开展松辽盆地深部能源资源调查、建立松辽盆地深部地层结构剖面、寻求白垩纪气候变化地质证据、研发深部探测技术。
打造四个平台：工程系统管理创新的平台、科技进步的平台、人才培养的平台、国际合作的平台。
（二）承担松科一井（CCSD-SK1）主孔工程施工作业
2006年8月-2007年10月承担的国家“973”计划项目—“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”的松辽盆地科钻一井（松科一井）主孔钻探工程，井深1810m。首次综合石油钻井技术、水文水井钻探技术、岩心钻探技术在复杂的沉积地层中成功完成科学钻探工程，进一步丰富了我国的科学钻探技术体系。
在大庆地区首次取出的中生界与新生界的沙、泥层交界面，证明是一个连续的沉积界面，否定了地学家之前普遍认为此界面为不整合剥蚀界面的认识，对重新认识松辽盆地形成演化地质记录的完整性、研究区域重大地质事件具有重大意义。
（三）为中国大陆科钻一井（CCSD-1）工程提供核心钻探技术
由国土资源部组织实施，中国地质调查局承担的国家重大科学工程：中国大陆科学钻探工程——科钻一井（CCSD-1），2001年6月25日开钻，2005年3月完钻，井深5158m，揭示了超高压变质带的形成与折返机理，建立了超深钻孔长期观测站。勘探所以骨干成员单位先后有34人参与了工程的总体设计、钻探技术项目研究、组织管理、现场技术服务等工作，7人在现场指挥部任职，研发的液动锤、硬岩取心、绳索取心+螺杆钻+液动潜孔锤三合一、绳索取心+螺杆钻二合一等钻具及硬岩纠斜技术是该工程具有国际先进水平的科学钻探技术体系的核心组成部分，获两项国家发明专利。
（四）为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取心技术
勘探所以骨干成员单位参与了2008年10月由国土资源部组织启动实施的科技部国家科技发展支撑项目—汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD），并负责WFSD-3井现场技术和管理工作。研制的深孔复杂地层取心钻具和长半合管取心技术，对提高高应力极破碎复杂地层的岩心采取率、岩心质量和复杂地层深部综合钻探效率发挥了重要作用。其中，9m超长半合管的应用创世界纪录。
技术储备
（一）13000m科学超深井钻探技术方案
2008年-2012年承担的深部探测技术与实验研究专项课题“科学超深井钻探技术方案预研究”，围绕国家实施科学超深井的需求，对实施我国超万米科学钻探工程相关技术与装备的研究开发提出了系统建议，形成了一套满足13000m科学超深井的钻探技术方案，为我国入地计划的实施打下了基础，为超深井关键技术研究指明了方向。我国13000m科钻工程若实施完成将刷新目前由前苏联保持的12262m的世界纪录。
（二）海域天然气水合物开采技术探索
勘探所密切跟踪天然气水合物开采技术的进展和应用情况，承担了陆域天然气水合物的试采，参与海域天然气水合物试采工作。
针对目前的粉砂质地层低渗、松散无胶结等问题，开展试采新技术方案的研究探索，综合应用水平井施工技术、多介质反循环钻探技术、定向对接连通井技术等，探索超大直径井眼扩径砂砾充填完井、水平井砂砾充填完井及对接井完井等技术，以实现增大产层接触面积、控制涌砂、抑制粉砂运移、举升排沙等目标，力争解决我国及世界海域天然气水合物开采的关键技术难题。
（三）慧磁系统在地下热能开发的拓展应用
为了增加地下热储层的交换体积，可通过钻进一口常规定向水平井作为开采井，再在相距一定距离处钻另一口（或多口）注水井，与开采井在热储层中平行并通过压裂形成多条井间裂隙通道，以达到提高热交换效率的目的。
“慧磁”系统为定向井提供关键技术保障，确保井组的平行，解决地热勘查开发关键技术难题，为最后热储层的压裂提供有利条件。
（四）慧磁系统在矿山救援井的拓展应用
在智利矿难采用钻井救援成功之后，勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案：在矿山井下预设磁信标装置，矿难发生后可由被困人员启动，磁信标可连续30天以上向外发射磁场信号，用于提示井下存活人员及所处位置，并精确引导地面救援孔钻入被困区域，提高救援效果和效率。
在山东平邑玉荣石膏矿坍塌事故救援现场，提出了上述方案建议，作为备选方案完成了现场实施的技术准备和地面验证，得到了国家安全生产救援抢险指挥中心及工程实施单位的高度肯定，并将磁信标下入井内交到了被困矿工手中。由于救生井的成功贯通未能实施，但完成了我国“慧磁”系统在矿山救援的首次尝试，为矿山抢险救援通过了一种高科技手段。
勘探所现有在职职工204人，拥有高级以上职称专业技术人员62人，国土资源部领军人才2人、百人计划人才6人、杰出青年1人。
张永勤，国土资源部国土资源科技领军人才。获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技发明一等奖1项、科技二等奖6项，国家专利11项。从事绳索取心钻探及深部地质钻探技术、浅层取样技术、石油地震物探钻进施工技术、天然气水合物钻采技术、大陆科学钻探技术、近海地质调查钻探技术及深海多金属结核开采技术研究。绳索取心钻探技术及陆域水合物钻采学科带头人。
钻探英才
谢文卫，国土资源部第三批优秀青年科技人才（百人计划）、第十届青年地质科技奖-银锤奖、地调局首批高层次地质人才等称号。获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技一等奖2项、二等奖2项，国家专利5项，中国优秀专利奖2项。从事钻探器具的研究开发、科学钻探工程、钻探技术发展前沿跟踪及规划制定、钻探技术的科研管理等工作。是YZX系列液动锤成果的第一发明人。
胡汉月，国土资源部第一批优秀青年科技人才（百人计划），获得省部级科技二等奖2项、三等奖1项，中国地质调查成果二等奖1项，国家专利4项。从事混凝土泵和定向钻探技术科研开发等工作。是“慧磁”高精度对接井系统成果的发明人，成果转化突出，现为土耳其天然碱工程项目总负责。
刘凡柏，地调局首批中国地调局地质英才、河北省优秀科技工作者。获国家科技进步二等奖1项，省部级科技一等奖1项、二等奖1项，中国地质调查成果一等奖1项，国家专利11项，中国优秀专利奖1项。从事地质装备的研发工作。是CD系列岩心钻机、YDX系列全液压岩心钻机、反循环钻机成果的主要完成人。
作为中国地质钻探装备与技术研发的领航者，勘探所将进一步加大深部钻探技术科技创新力度，支撑“三性”地质工作，做好“六个服务”，为建设世界一流地质调查局做出新的更大贡献。
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