В качестве важного инструмента геологической разведки, освоения ресурсов и научных исследований технология бурения кернов будет развиваться вокруг основных направлений, таких как повышение эффективности, интеллект, экологизация и глубокая разведка.

1. Интеллектуализация и автоматизация

Оптимизация параметров бурения (таких как скорость вращения, давление бурения) с помощью искусственного интеллекта (AI) и анализа больших данных, корректировка схемы в реальном времени для уменьшения потерь и повышения качества керна. Использование машинного обучения для прогнозирования стратиграфической структуры, избегая сложных геологических рисков (например, разломов, зон разрушения).

1.1 AI-управляемые буровые системы

Разработка полностью автоматизированных буровых установок для беспилотного бурения с помощью дистанционного управления и автономной навигации, снижение затрат на рабочую силу и повышение безопасности. В сочетании с технологией IoT, мониторинг состояния оборудования и данных бурения в режиме реального времени для достижения раннего предупреждения о неисправностях и удаленного обслуживания.

1.2 Беспилотная эксплуатация

По мере того, как ресурсы неглубокого слоя постепенно истощаются, технология кернового бурения будет развиваться в сверхглубоких скважинах класса 10 000 метров. Разработка высокотемпературных (> 300°C), высоковольтных (> 200MPA) долот и материалов, отвечающих экстремальным условиям глубоких пластов.

2. Сверхглубокое бурение и бурение в экстремальных условиях

Разработка биоразлагаемых экологически чистых буровых растворов для уменьшения загрязнения подземных вод и почвы. Использование технологии ресурсизации твердых отходов для преобразования стружек в строительные материалы или материалы для обратной засыпки. Продвижение электрических или гибридных буровых установок для снижения зависимости от ископаемых источников энергии.

Ледовое бурение

Улучшена конструкция инструментов для отбора керна, уменьшены возмущения керна и повышена точность образцов исходного пласта. Разработка методов анализа на месте для обнаружения свойств кернов в режиме реального времени во время бурения.

Глубоководное бурение

Разработка эффективных технологий бурения геотермальных скважин и мониторинга скважин для хранения углекислого газа с учетом потребностей в геотермальной энергии и хранении углерода.

3. Технологии экологичного бурения

Используйте алмазные композиты, кубический нитрид бора и другие сверхтвердые материалы, чтобы продлить срок службы долота и увеличить скорость бурения.

4. Высокоточный и бесконтактный отбор проб

Улучшение конструкции керноотборника для снижения возмущения керна и повышения достоверности образцов ненарушенных пород. Разработка технологии анализа на месте для определения физических свойств керна в реальном времени в процессе бурения.

5. Междисциплинарное слияние технологий

Разработка эффективных технологий бурения геотермальных скважин и технологий мониторинга скважин для захоронения углекислого газа для нужд геотермальной энергии и углеродного захоронения.

6. Инновации в материалах и процессах

Применение сверхтвердых материалов, таких как поликристаллические алмазные резцы и кубический нитрид бора, для увеличения срока службы долот и повышения скорости бурения.