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【校友风采】四个世界第一--“松科二井”工程总指挥、我校探工系77级校友张金昌
时间:2023-05-05   浏览次数:

近日我国地质领域传来特大喜讯,由我校77级校友张金昌担任工程总指挥的松辽盆地大陆深部科学钻探工程松科二井26日完井,完钻井深7018米。

这是我国“向地球深部进军”的又一标志性成就,国际大陆科学钻探计划发来的贺信中表示,松科二井深度史无前例,该项目不仅对中国大陆科学钻探,而且对大陆科学钻探工作具有“引领”作用,在科学上、技术上和国际合作上都是“灯塔性”样板工程。

“地壳一号”万米钻机,松科二井完井结构及取心成果图

松科二井团队创造了311毫米大口径连续取心最长(1650米)、三种不同口径(311毫米、216毫米、152毫米)单回次取心最长(30米、41米、33米)的世界纪录,大幅提高了施工效率和岩心采取率,缩短了施工周期,降低了成本,确保了全球最完整最连续的白垩纪陆相地层记录的获取和科学目标的实现。

在世界上首次研发并成功应用大口径一次取心成井和中空井底动力绳索取心等技术,将钻进速度提高了2倍。

松科二井成功研发抗高温的水基钻井液、固井等系列技术,创造了国内最高温度(241℃)条件下钻进的新纪录,为解决超万米深部钻探面临的超高温难题做好了技术储备。

创新了超深井大口径钻探技术体系,创造了深部钻探取心四项世界纪录,大幅度提高了施工效率和岩心采取率。攻克了超高温钻井等地球深部探测技术难题,取得了深部钻探连续取心、超高温钻探、井壁维护等关键技术的突破性进展。

松科二井在世界上首次研发并成功应用大口径一次取心成井等技术,将钻进速度提高了2倍。成功研发了抗高温钻探技术,创造了国内最高温度(241℃)条件下钻进的新纪录。

311毫米超大口径超千米连续取心

“松科二井”工程总指挥张金昌对攻克高温的过程记忆犹新。他表示,项目团队对大庆曾经的钻探井资料进行过收集与梳理,应对高温进行了预案,寻找到一条最可行的技术路线,改变传统泥浆体系,最终成功克服了高温,创造了新纪录。

个人简介

张金昌,男,中共党员,河北唐县人,1959年1月生,教授级高级工程师,中国地质大学|威澳门·尼斯人2325cc(北京)兼职教授,中国地质科学院|威澳门·尼斯人2325cc研究生院硕士生导师。现任中国地质科学院|威澳门·尼斯人2325cc勘探技术研究所所长,党委副书记,兼任中国地质科学院|威澳门·尼斯人2325cc勘探技术研究所学术委员会委员,专业核心期刊《探矿工程(岩土钻掘工程)》编委。

教育及工作经历

1981年毕业于河北地质学院|威澳门·尼斯人2325cc探矿工程专业获学士学位。

1984年毕业于中国地质大学|威澳门·尼斯人2325cc(北京)探矿工程专业获硕士学位。

1985年1月分配到勘探所钻机三室从事科研工作。1987年7月任工程师专业技术职务。

1987年6月---1991年12月在勘探所从事科研工作,任研究室副主任。

1992年1月---1994年8月在勘探所从事科研工作。

1992年12月被评聘为高级工程师。

1994年9月---1995年9月到美国进修学习。

1995年10月---2000年3月在勘探所设备工程室从事科研工作。

1996年7月--2000年3 月任研究室主任(正处级),并担任党支部书记。

2000年4月至2009年1月,任勘探所副所长(副司局级)、党委委员,分管所科研管理工作。

2001年12月被评聘为探矿工程专业教授级高级工程师。

2001年1月---2005年12月任第七届中国地质学会探矿工程专业委员会副主任委员。

2006年1月起任第八届中国地质学会探矿工程专业委员会常务副主任委员。

2003年7月起任全国标准化技术委员会委员。

2006年5月---2006年7月在国家行政学院|威澳门·尼斯人2325cc参加第七期国土资源厅局长培训班。

2006年8月起任科技部国际合作重点及重大项目评审专家。

2006年12月被廊坊市委、市政府聘为廊坊市第三届专家咨询服务委员会委员。

2009年1月至2010年11月,任勘探所副所长(主持工作)、党委委员。

2010年12月至今,任勘探所所长、党委副书记。

研究方向

从事地质岩心钻探、水文水井和工程施工设备设计、工艺研究以及科研管理工作。

科研成果

作为主要成员先后参加或主持完成了部、院、所及横向市场科研项目16项,其中获部科技成果三等奖一项、二等奖二项、一等奖一项。参与完成的"水文水井气举钻探新技术"研究成果推广应用到全国30个省、市、区,并广泛应用于国外水井钻进工程中,产生经济效益数十亿元,1993年度获得原地质矿产部科技成果一等奖(排名第六);主持完成的"CG1900型全套管冲抓成孔设备、器具及施工工艺研究"项目,是原地质矿产部"九五"地勘高新技术研究开发项目,已于2001年通过部级鉴定。该项研究成果是我国自行设计制造的第一台大口径全套管冲抓施工设备,成果总体水平达到了国际同类技术先进水平,已广泛应用于国内外桩基施工中。2005年"CG型全套管冲抓成孔设备"入选国家重点新产品。2006年以来,又研制成功四种型号的旋挖搓管机,并出口俄罗斯、乌克兰等国,2011年又成功进入北美市场。

2001年5月,担任编委副主任编辑完成的《天然气水合物勘探与开发技术译文集》是我国第一部主要介绍天然气水合物勘探与开发技术的译文集,对我国天然气水合物的勘探开发研究工作起到了积极的推动作用。2008-2009年,在青海省木里海拔4200米的高原冻土区成功实施"祁连山冻土区天然气水合物DK-1-DK-4科学钻探实验孔",在130-170米之间发现了3个天然气水合物层。在高原冻土地区钻获天然气水合物在世界上尚属首次,标志着我国天然气水合物调查研究和取样钻探技术达到国际先进水平。

2006-2007年开始担任863重点项目"2000m地质岩心钻探关键技术与装备"及地质调查计划项目"2000m以内地质钻探技术研究和应用示范"负责人。带领课题组,利用"2000米地质岩心钻探关键技术与装备"在山东乳山金青顶金矿区成功实施一倾角80度终孔深度达2212.8米的生产示范孔,标志着我国第一套具有自主知识产权的2000m深孔全液压动力头地质钻机系统研制成功,其中多项技术已走在世界前列,将大幅度提升我国深部岩心钻探装备设计、制造和配套实力,打破西方少数国家对深部地质岩心钻探装备市场的垄断。这两个项目的成功实施,使我国2000m以内全液压动力头钻机形成了系列化(300米-2000米),解决了长期制约我国地质岩心钻探效率提高的关键工艺技术问题,使我国地质岩心钻探技术和装备水平上了一个大台阶。

筹划"十二·五"2000-5000m地质岩心钻探技术与装备相关课题的研究工作。负责的"深部探测技术与实验研究专项"课题12000-15000m"科学超深井钻探技术方案预研究"进展顺利。

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