硬核科技：中国电建成都院核心装备获国家级认可

　　高原重大水电工程定向钻探示意图

　　近日，国务院国资委发布《中央企业科技创新成果推荐目录(2024年版)》。该目录共涵盖7大领域、263项创新成果。由中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司(以下简称“中国电建成都院”)研发的“CKY-4000全液压多角度定向岩心钻机”，作为高端装备领域的代表性成果成功入选，标志着在地下工程勘探装备领域取得重要突破。

　　技术跨越：CKY-4000打造4000米级深地勘探利器

　　CKY-4000钻机是国务院国资委重点支持的“流域梯级清洁能源开发原创技术策源地”的重大成果，具备全液压驱动、长行程钻探、大扭矩输出、多角度定向、造斜连续取心及智能化控制等核心功能，推动工程钻探从“常规”迈向“智能”，最大钻进深度达4000米级。

　　该设备已成功应用于某重大水电工程前期勘察，完成多个超千米定向孔，并首次实现大曲率(50°/500m)超深定向钻孔连续取心，展现出卓越的作业稳定性、轨迹控制精度与复杂地质适应性。在有效支撑重大工程安全高效建设的同时，提升了我国复杂条件下的深地勘察及工程建设能力。

　　时代使命：向地球深部进军，破解勘探四大难题

　　随着“交通强国”“能源强国”“国家水网”等国家战略深入推进，深埋隧道、水电能源开发、深部资源勘探等工程逐渐向千米级深部延伸。尽管石油行业采用先进的定向钻探技术，已可钻探至万米深度，但不同于资源勘探的目标层提钻取心，工程勘探往往需要连续取心实现精准勘察。加之深部地质环境普遍具有“三高”特点——高地应力、高地温、高水压，现有勘探装备难以应对多重挑战：

　　一是极端地质复杂多变，深部岩体力学行为与浅部差异显著，尤其是在地形条件复杂和气候条件恶劣的西部深山峡谷地区;

　　二是轨迹控制精度不足，曲线钻进依赖特殊钻具组合实现轨迹调整，在深部复杂地质条件下，钻进过程的“不可预见性”强，现有曲线钻进技术动态适应能力不足，难以精准穿越目标层位;

　　三是造斜连续取心困难，单一取心或造斜功能无法满足深部重大工程的勘察需求，亟需发展集造斜、连续取心及参数探测于一体的新型技术体系;

　　四是随钻信息获取缺乏，复杂地质工况下的导向控制与作业安全，高度依赖钻进过程中对深部地质信息的实时获取与响应能力，现有装备缺乏高效的随钻实时感知与智能决策支持。

　　核心突破：实现控制、造斜、取心三位一体

　　CKY-4000钻机以解决曲线钻进和连续取心两大“卡脖子”核心难题为主要目标，采取“钻机突破—钻具创新—智能决策”的递进式攻关路径，实现了多项关键技术突破：

　　全液压多角度定向岩心钻机：支持φ75mm口径、4000米级深孔作业，最大扭矩达10000N·m，具备复杂轨迹动态生成与实时修正能力;

　　水平绳索随钻定向钻具组合：配套开发的绳索定向输送机构、水平绳索取心随钻测斜器与水平孔变径定向钻具，克服了传统测斜仪在水平孔中卡埋、下入困难等问题，解决了水平定向钻进变径时轨迹偏离问题，实现了超长水平定向钻进精准轨迹控制;

　　造斜连续取心钻具组合：配套研发的导向连续取心钻头与柔性导向取心钻具，国内外首次实现1° /10m定向造斜与绳索连续取心同步作业;

　　智能控制系统：依托嵌入式传感器网络实时采集钻探参数，建立云端数据融合分析系统，构建“感知—分析—决策”一体化智能钻探平台，实现远程监控并辅助工艺决策。

　　工程价值：推动深部地质从“黑箱推测”迈向“透明可知”

　　超深定向钻探不仅是装备能力的体现，更是深部工程安全建设的前置保障。CKY-4000通过曲线钻进突破空间限制、连续取心获取完整岩心、随钻感知实时反馈地质信息，将深部地质环境从“黑箱状态”转变为“透明可知”，为工程设计、灾害防控与智慧运维提供重要基础数据支撑。

　　擘画蓝图：入选行业十大装备，铸就深地开发“中国钥匙”

　　目前，CKY-4000已入选工程建设行业“十大先进工程装备”，其前序型号CKY-3000则在2024年获评四川省首台套设备，成果经多名院士专家鉴定，达到国际领先水平。该设备不仅适用于水电能源开发，还在深埋隧道、深地空间开发、深地资源勘探等领域具有重要推广应用价值。

　　在“向地球深部进军”的战略指引下，CKY-4000钻机的成功研制，是中国工程勘探装备从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的重要一步。它以毫米级轨迹精度和千米级穿透能力，着力树立深部工程勘探领域的“中国标准”。

　　未来，随着智能化控制、高精度传感、轻量化钻具等技术的进一步发展，我国深部地下工程装备将朝着全流程自动化、决策智能化、信息一体化方向持续跃进。中国电建成都院作为水电技术引领者和高原重大工程科技攻关主力，将基于地下工程领域的深厚技术积淀，整合优质资源，加强集成创新，以突破性重磅成果助力打造深地开发的“中国钥匙”;以张世殊总经理为牵头人的深地空间科研团队，也将以服务国家重大需求为己任，加强核心技术攻关，着力破解行业“卡脖子”难题，在推动行业技术进步中，为助力形成全球深地开发“中国方案”贡献智慧与力量。

　　来源：中国企业报　　作者：李奉霖 赵小平 陈满