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钻探工程技术标准及质量规范 王 达 在2008年全国探矿工程 规范与质量标准和关键技术高级培训班上的讲稿 讲课提纲 一、关于标准基本概念 二、国际钻探技术标准现状 三、我国钻探工程技术标准现状 四、地质岩心钻探钻具标准 五．岩心钻探规程与质量标准 一、关于标准基本概念 ㈠ 什么是标准 为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件，称为标准。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。标准应以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳社会效益为目的。 ㈡ 什么是标准化 为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，称为标准化。它包括制定、发布及实施标准的过程。标准化的重要意义是改进产品、过程和服务的适用性，防止贸易壁垒，促进技术合作。 标准化是国民经济和社会发展的重要技术基础性工作。 新中国成立以来，我国政府就十分重视标准化事业。1949年中华人民共和国成立时，在中央技术管理局设置了标准规格处，专门负责工业生产和工程建设标准化工作，建立了企业标准和部门标准。1956年在国家科学技术委员会设立了标准局，进一步加强了标准化工作。1963年召开了全国第一次标准化工作会议，确定32个研究院、所和设计单位为国家标准化核心机构，使标准化工作得到进一步的推进。1978年国务院颁布工业二十三条时，对标准化工作提出了明确要求。不久国务院颁布了中华人民共和国标准化管理条例，并成立了国家标准总局，又一次强化了标准化工作。1988年7月，在原国家标准局、国家计量局基础上组建了国家技术监督局，同年12月，全国人民代表大会常务委员会第五次会议通过了中华人民共和国标准化法，使标准化工作在新中国的历史上正式纳入了法制轨道。这些历史沿革清楚地表明，我国的标准化事业，经历了一个不断发展的过程。我国的技术标准体系、标准化管理体制和运行机制，在社会主义现代化建设的过程中占有十分重要的地位。 目前，我国已经形成了由国家标准化管理委员会统一协调管理，相关部委、地方标准化行政主管部门分工管理的标准管理体制；中国标准化研究院、有关部委、地方标准化研究机构构成的标准研究系统；全国专业标准化技术委员会、分技术委员会形成的标准化工作体制。到2003年底，我国已有全国专业标准化技术委员会和工作组共290个。有一大批专家从事标准化工作，仅技术委员会就有27000多名专家参与工作。标准化“十一五”发展规划提出“到2008年，技术委员会、分技术委员会和工作组的数量由目前的近700个增加到2000个；到2010年，技术委员会、分技术委员会和工作组的数量力争达到2600个”。 ㈢ 标准的分类 标准化工作是一项复杂的系统工程，标准为适应不同的要求从而构成一个庞大而复杂的系统，为便于研究和应用，人们从不同的角度和属性将标准进行了分级、分类。 A.根据适用范围分级 根据中华人民共和国标准化法（以下简称标准化法）的规定，我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等四类。 1、国家标准由国务院标准化行政主管部门制定的需要全国范围内统一的技术要求，称为国家标准。 2、行业标准没有国家标准而又需在全国某个行业范围内统一的技术标准，由国务院有关行政主管部门制定并报国务院标准化行政主管部门备案的标准，称为行业标准。 3、地方标准没有国家标准和行业标准而又需在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全、卫生要求，由省、自治区、直辖市标准化行政主管部门制定并报国务院标准化行政主管部门和国务院有关行业行政主管部门备案的标准，称为地方标准。 4、企业标准企业生产的产品没有国家标准、行业标准和地方标准，由企业制定的作为组织生产的依据的相应的企业标准，或在企业内制定适用的严于国家标准、行业标准或地主标准的企业（内控）标准，由企业自行组织制定的并按省、自治区、直辖市人民政府的规定备案（不含内控标准）的标准，称为企业标准。 这四类标准主要是适用范围不同，不是标准技术水平高低的分级。 B. 根据法律的约束性分 1、强制性标准 强制标准范围主要是保障人体健康，人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准。对不符合强制标准的产品禁止生产、销售和进口。根据标准化法之规定，企业和有关部门对涉及其经营、生产、服务、管理有关的强制性标准都必须严格执行，任何单位和个人不得擅自更改或降低标准。对违反强制性标准而造成不良后果以至重大事故者由法律、行政法规规定的行政主管部门依法根据情节轻重给予行政处罚，直至由司法机关追究刑事责任。 强制性标准是国家技术法规的重要组成，它符合世界贸易组织贸易技术壁垒协定关于“技术法规“定义，即“强制执行的规定产品特性或相应加工方法的包括可适用的行政管理规定在内的文件。技术法规也可包括或专门规定用于产品、加工或生产方法的术语、符号、包装标志或标签要求“。为使我国强制性标准与WTO／TBT规定衔接，其范围要严格限制在国家安全、防止欺诈行为、保护人身健康与安全、保护动物植物的生命和健康以及保护环境等五个方面。 2、推荐性标准 推荐性标准是指导性标准，基本上与WTO／TBT对标准的定义接轨，即“由公认机构批准的，非强制性的，为了通用或反复使用的目的，为产品或相关生产方法提供规则、指南或特性的文件。标准也可以包括或专门规定用于产品、加工或生产方法的术语、符号、包装标准或标签要求”。推荐性标准是自愿性文件。 推荐性标准由于是协调一致文件，不受政府和社会团体的利益干预，能更科学地规定特性或指导生产，标准化法鼓励企业积极采用，为了防止企业利用标准欺诈消费者，要求采用低于推荐性标准的企业标准组织生产的企业向消费者明示其产品标准水平。 3、标准化指导性技术文件 标准化指导性技术文件是为仍处于技术发展过程中（为变化快的技术领域）的标准化工作提供指南或信息，供科研、设计、生产、使用和管理等有关人员参考使用而制定的标准文件。 符合下列情况可判定指导性技术文件 （1） 技术尚在发展中，需要有相应的标准文件引导其发展或具有标准价值，尚不能制定为标准的； （2） 采用国际标准化组织、国际电工委员会及其他国际组织的技术报告。 国务院标准化行政主管部门统一负责指导性技术文件的管理工作，并负责编制计划、组织草拟、统一审批、编号、发布。 指导性技术文件编号由指导性技术文件代号、顺序号和年号构成。 C.根据标准的性质分 1、技术标准 对标准化领域中需要协调统一的技术事项而制定的标准。主要是事物的技术性内容。 以下探讨的主要是技术标准。 2、管理标准 对标准化领域中需要协调统一的管理事项所制定的标准。主要是规定人们在生产活动和社会生活中的组织结构、职责权限、过程方法、程序文件以及资源分配等事宜，它是合理组织国民经济，正确处理各种生产关系，正确实现合理分配，提高生产效率和效益的依据。 3、工作标准 对标准化领域中需要协调统一的工作事项所制定的标准。工作标准是针对具体岗位而规定人员和组织在生产经营管理活动中的职责、权限，对各种过程的定性要求以及活动程序和考核评价要求。 岩心钻探（操作）规程就是一种工作标准。 国务院国发（86）71号关于加强企业管理的若干规定中要求企业要建立以技术标准为主，包括有管理标准和工作标准的内的完善科学的企业标准体系。 D.根据标准化的对象和作用分 1、 基础标准 在一定范围内作为其他标准的基础并普遍通用，具有广泛指导意义的标准。如名词、术语、符号、代号、标志、方法等标准；计量单位制、公差与配合、形状与位置公差、表面粗糙度、螺纹及齿轮模数标准；优先数系、基本参数系列、系列型谱等标准；图形符号和工程制图；产品环境条件及可靠性要求等。 2、 产品标准 为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部特性要求所制定的标准，包括品种、规格、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存要求等。 3、 方法标准 以试验、检查、分析、抽样、统计、计算、测定、作业等各种方法为对象而制定的标准。 4、 安全标准 以保护人和物的安全为目的而制定的标准。 5、 卫生标准 为保护人的健康，对食品、医药及其他方面的卫生要求而制定的标准。 6、 环境保护标准 为保护环境和有利于生态平衡对大气、水体、土壤、噪声、振动、电磁波等环境质量、污染管理、监测方法及其他事项而制定的标准。 以上每一种分法之一的标准共同组合成一项标准，如国际单位制（SI）为强制性的基础技术国家标准。因此，四种分法共可组成2436＝144类标准。 这四种标准分类法的关系如图1所示。 ㈣ 技术标准体系 系指技术范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体，它是整个标准体系的组成部分。 国土资源标准体系表最新一版订立于2000年，其中包括探矿工程技术体系表。 强制性标准 法律约束性 推荐性标准 国家标准 行业标准 地方标准 企业标准 技术标准 管理标准 工作标准 产品标准 基础标准 方法标准 安全标准 卫生标准 环保标准 对象与作用 图1 四种分类法组合关系图 二、国际钻探技术标准现状 ㈠ 国际标准概况 国际标准是指国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）所制定的标准，以及ISO为促进关贸总协定一贸易技术壁垒协议即标准守则的贯彻实施所出版的国际标准题内关键词索引（KWIC Index）中收录的其他国际组织制定的标准。 国际先进标准是指国际上有权威的区域性标准，世界上主要经济发达国家的国家标准和通行的团体标准，包括知名跨国企业标准在内的其他国际上公认先进的标准。 从全国来看，截止到2003年底，在20906项国家标准中，已采用国际标准和国外先进标准的共9250项，其中采用ISO标准4539项，采用IEC标准1882项，采用ISO/IEC标准287项，采用ITU标准48项，采用其他国家先进标准2494项，采标率为44.25％。在总共16910项的ISO、IEC标准中，我国采用了6708项，但其中78.65％采用的是1994年及以前的ISO、IEC标准。也就是说，相当部分国际标准实际上是已经落后、急待更新或已经淘汰的国际标准。国际标准对发达国家而言，只是一般水平，而我国相当部分的技术标准还落后于国际标准。 ISO、IEC制定的国际标准中，由我国提交或主持制定的不足20项，仅占国际标准总数的0.2％，且基本上是一些非关键性的标准。除了在中文编码、VCD和第三代移动通信领域有少量标准被纳入国际标准外，在多数情况下，我们只能被动地执行国外或国际标准，受制于人。由于99.8％的国际标准是以发达国家标准为基础制定的，或是发达国家主持起草的，对发达国家适用，难以反映我国的技术要求和经济利益。 我国技术标准缺乏国际竞争力的主要原因，在于没有建立完善的国际和国外标准跟踪机制，不能及时地把适用的国际标准转化为国家标准；对采用国际标准分析研究不够，过分强调采标率，造成技术标准缺乏市场适应性；承担的ISO、IEC秘书处TC/SC数量少ISO9个，IEC2个，仅占ISO、IEC秘书处总数的1％～2％，参与国际标准化活动能力低、收效差；在制定国家标准问题上实行的是跟踪模仿、拿来主义的政策，缺乏标准创新机制；没有建立科技创新体系和标准研制体系有效协调的国际标准竞争机制；与主要利益相关国家没有建立起战略伙伴关系；没有建立培养、选拔国际型标准化人才的机制；没有建立稳定的国际标准化活动经费筹集机制。尤其重要的是，我国企业缺乏参与国际标准制定的积极性，远远没有成为参与国际标准制定的主体，存在主体错位问题。企业是市场的主体，企业参与国际标准化活动动力不足，是制约我国实质参与国际标准制定、标准缺乏国际竞争力的重要原因。 为适应贸易全球化，伴随着贸易技术壁垒协定的生效实施，WTO要求将国际标准作为各国技术标准的基础，同时国际标准化组织也鼓励各成员国积极采用和实施ISO标准，以推动全球贸易的发展。由此我国对国际标准的需求日益增长，与国际标准接轨，采用国外先进标准已成为我国目前标准化发展的潮流。 ㈡ 关于国际标准化组织 国际标准化组织International Organization for Standardization是当今世界最大的、最权威标准化机构。 它是非政府性的，由各国标准化团体（ISO成员团体）组成的世界性联合会，它成立于1947年，其宗旨是在全球范围内促进标准化工作的发展，以利于国际资源的交流和合理配置，扩大各国在知识、科学、技术和经济领域的合作，其主要活动是制定国际标准。 制定国际标准的工作通常由ISO的技术委员会完成，各成员团体若对某技术委员会确立的项目感光趣，均有权参加该委员会的工作的。与ISO保持联系的各国际组织（官方的或非官方的）也可参加有关工作。此外，ISO还负责协调世界范围内的标准化工作，组织各成员国和技术委员会进行情报交流，并和其他国际性组织如WTO、UN等保持联系和合作，共同研究感兴趣的有关标准化问题。在电工技术标准化方面，ISO与IEC、ITU保持密切合作关系。 根据ISO的章程规定，其成员团体分正式成员和通讯成员。正式成员是指由各国最有代表性的全国的标准化机构代表其国家或地区参加，而且只允许一个组织参加。通讯成员是尚未建立全国性标准化机构的国家，一般不参与ISO的技术工作，但可参会了解工作进展，当条件成熟时，可以通过一定程序成为正式成员。 ㈢ 国际钻探技术标准状况 国际上岩心钻探（矿山钻探、地质钻探）标准仅涉及金刚石岩心钻探钻具（设备）标准。目前国际上没有统一的钻探技术标准，一些工业发达的国家或协会或重要企业分别制定了自己的钻具系列标准，在世界上最有影响的金刚石岩心钻探设备标准首推美国金刚石岩心钻机制造商协会制定的DCDMA标准，与其相近的还有加拿大的CDDA，英国、澳大利亚的BS等英制标准；此外瑞典的SIS、日本的JIS公制标准也有一定的应用领域；经互会解体以前，以原苏联ГОСТ标准为代表的第三类型标准在东欧占有一定市场。这些标准可以近似看作是各自的国家标准。DCDMA制定的标准目前主要应用于普通金刚石钻探和一般岩心钻探。 绳索取心钻探钻具（设备）的标准更是凤毛麟角，连近似的国家标准或协会标准都没有，只有一些企业标准。美国长年（宝长年）公司的Q（CQ）系列钻具最具有国际影响，但也没有形成公开的标准；加拿大波依尔兄弟公司采用了与Q系列相似的英制系列；日本利根、矿研两大公司则采用了类似于Q系列的公制BQT、NQT和KB-Q、KN-Q系列；瑞典克芮留斯公司则采用了原有的公制系列和类似于英制Q系列的混合系列。 随着国际交往的日益增加，技术和商品经济的不断发展，钻孔口径系列和钻具标准的国际化早为钻探界所重视。早在1966年，国际标准化组织ISO的TC82矿业技术委员会SC6金刚石钻探设备分技术委员会就曾由英国和瑞典分别以DCDMA, SIS为蓝本提出ISO标准草案，1975年，原苏联又提出了以经互会标准为蓝本的第三系列。经过多年协调，终于取得了“一致意见”，金刚石岩心钻探设备标准系列采用多元并存的形式，分别形成A、B、C三个系列，即互不通用，也不规定优先序次。它反映了国际上技术经济实力的影响，若干个集团互不妥协，最后三足鼎力，实际上并未充分体现标准化的简化、统一、协调、最优的基本宗旨。 上世纪90年代，原苏联担任ISO/TC82/SC6主席期间，在A、B、C系列的基础上提出了一个新的标准草案称为“U”系列，它试图用一个统一的Unified系列，取代三者并行的现状，自然这更符合ISO的原则，但历史上业已形成的事实注定了这一目标在短期内难以实现。 目前已获批准的钻探国际标准仅有8项 ① ISO 3551-11992金刚石岩心钻探设备A系列（公制）; ② ISO 3551-21992金刚石岩心钻探设备A系列（英制）; ③ ISO 3552-1金刚石岩心钻探设备B系列（公制）； ④ ISO 3552-2金刚石岩心钻探设备B系列（英制）； ⑤ ISO 8866-1991金刚石岩心钻探设备C系列； （ISO 8866-1991/Cor 11991；Cor-勘误） （ISO 8866-1991/Cor 21992；Cor-勘误） ⑥ ISO 10097-11999金刚石岩心钻探绳索取心设备A系列（公制）; ⑦ ISO 10097-21999金刚石岩心钻探绳索取心设备A系列（英制） ⑧ ISO 10098-1991金刚石岩心钻探绳索取心设备CSSK系列。 与DCDMA标准比较，ISO 3551删除了那些不属于金刚石岩心钻探的机具和不常用的规格，保留了下列内容 ① W设计的钻杆和接头； 标准只规定了一种W设计的钻杆，即端部加厚车制内螺纹、用接头连接的钻杆，采用3扣／in ，牙形半角为5的圆柱梯形螺纹，钻杆体壁厚为4. 75～5. 75 mm左右。ISO标淮取消了直连式钻杆。 ② W和X设计的套管、接箍及相关附件； 套管有2种设计，X设计为薄壁套管，接箍连接，W设计则是在平壁套管两端分别加工内、外螺纹，直接连成套管柱。X套管接箍的内径和W套管的内径是完全相同的。值得注意的是它们的螺纹设计不同，接箍采用较细的螺纹连接。2种设计均配有套管鞋、套管钻头、套管扩孔器等。 ③ WF、WG、W M、WT等型式的单、双管钻具。 ISO成套的金刚石取心钻具标准提供了4种型式。WF设计为单动双管式，钻头设计成底喷型，螺纹螺距较大，双管系列共有5种规格（H～Z），适用于较大口径的钻进；WG型钻具共有5种规格（E～H），是常用的设计类型，钻头呈内锥壁，可以直接安放卡簧，它有单管钻具、联动和单动双管钻具3种类型，钻头和卡簧是通用的；WM设计只有单动双管，在内管下端装卡簧座，结构近似于我国当前双管的基本型式；WT设计则是薄壁规格，适用于较破碎的地层钻进，它有单管、联动及单动双管等3种类型，但只规定了最常用的B、N、H 三种规格。钻头及卡簧也是通用的，没有卡簧座，钻头除壁较薄外与WG设计类似，薄壁的联动双管还增加有小径的E、R、A 三种规格。（参见图2）值得注意的是不管哪一种设计，标准只规定连接尺寸，而双管接头的结构型式均由设计者自行确定，它们的主要规格相互可以通用。 表2 ISO3551取心钻具分布表 设计型式 RW EW AW BW NW HW PW SW UW ZW WF单动双管底喷型设计 HWF PWF SWF UWF ZWF WG卡簧安放在钻头设计 EWG AWG BWG NWG HWG WM带卡簧座设计 EWM AWM BWM NWM WT薄壁设计 RWT EWT AWT BWT NWT HWT ㈣ 我国对国际标准的基本政策 我国与国际标准化组织和国外先进标准组织建立了对口联系，积极采用国际标准和国外先进标准。早在1983年国内就首次引进了DCDMA标准并翻译出版，完整地向国内探矿界介绍这一世界上影响深远的钻具标准。1985年地矿部就DCDMA标准组团赴美考察，了解了DCDMA的历史发展、组织章程、标准实质等内容，促成了国内重点钻具制造厂家成为DCDMA组织的成员。 90年代初，国家标准化管理部门决定地矿部作为ISO国际标准化组织TC82矿业委员会SC6金刚石钻探设备的对口单位，作为它的P成员积极成员，我国迅速与之建立联系，掌握了国际上金刚石岩心钻探设备标准的最新动态，参与了国际标准草案的研讨和审查，并及时吸收国际标准的先进内容结合中国国情修订了国家标准。90年代初我国获得了正式出版的第一份金刚石钻探设备的国际标准ISO 3551金刚石岩心钻探设备A系列。 最近ISO/TC82/SC6工作组的活动已经中断，原因尚不明确。 近年来，宝长年公司对金刚石钻探和绳索取心钻探的钻具做了很多改进，如采用直流反极性熔化极气体保护焊（MIG）技术的普通钻杆接头，新型结构的绳索取心钻具，高强度系列（HP）和薄壁系列（LW）绳索取心钻杆，锯齿形（低应力）的螺纹设计等等，这些技术改进对于提高钻具性能起到巨大作用。原来设计的NQ绳索取心钻杆的极限钻探深度只有1500m，高强度系列的NRQHP规格钻杆极限钻探深度可到3000m。 然而对于钻探行业来说，目前没有真正的国际标准可以直接采用，国外先进标准又种类繁多，使我们处于两难境地。但是国内目前的混乱状况必须解决，钻探技术标准必须尽快制订或修订。 三、我国钻探工程技术标准现状 一个行业标准化的制定和应用程度是反映这个行业成熟程度的标志，标准也是行业制定工作规范的基础。 ㈠ 探矿工程标准体系总体框架 我国钻探工程技术标准与其他行业相比起步比较晚，1980年以前主要技术工作规范多以行政性文件的形式颁布、执行，例如我国1982年修订的岩心钻探规程就是原地矿部颁发的地工［1982］558号文。上世纪80年代初，我国经济建设进入新时期，探矿工程标准化才获得较快的发展。当时的国家地质总局成立了标准化领导小组，在地质勘察技术研究院设立了标准化研究室。为适应金刚石岩心钻探技术的推广普及，相继编制、颁布了一批重要技术标准，如金刚石岩心钻探用无缝钢管就是由地矿部主持制定的第一项国家标准，和螺纹、量规、检测方法等5项部颁标准形成了配套。同时还制定了金刚石钻头、扩孔器、各种专用钻机技术条件等一批急需的技术标准。1987年全国地质矿产标准化技术委员会成立，按专业化分为区域地质、矿产地质，水文地质、工程地质、环境地质，物探、化探、遥感，探矿工程及机械设备，地质勘查仪器、仪表，实验室选矿设备，地质矿产代码及信息处理，岩矿测试标准样品及测试方法，地质测绘等9个专业技术领域。目前，在这些领域内，已编制发布国家标准185项，行业标准368项。探矿工程分技委包括了冶金、有色、核工业、化工、建材、地矿、煤炭等各工业部门的成员，标准化工作率先实现了行业管理。1998年成立国土资源部以后，全国专业标准化委员会发生很大变化，地质矿产标准化技术委员会撤销，成立了国土资源标准化技术委员会TC93，原来的探矿工程分技术委员会也与物探、化探、遥感一同合并为勘查技术分技术委员会。 上世纪80年代，探矿工程领域共编制完成国家、行业和部门标准80余项，根据中华人民共和国标准化法的规定，在标准级别中取消部颁标准。90年代初，按照主管部门的要求，对80余项标准进行了清理整顿，部分不属于本部门归口和过时标准予以废止，继续执行的部颁标准转化为行业标准。迄今探矿工程专业正式颁布国家标准有5项，行业标准有42项。 通过近20年，特别是90年代以来的积极工作，探矿工程标准体系的总体构架已形成。 从地质矿产标准体系表中列出的涵盖探矿工程专业各门类技术标准总量达100余项，迄今编制完成颁布实施的已超过半数，其中基础性、通用性的标准比例较小。 属于基础性的标准有 GB/T 9151-88钻探工程名词术语 属于规程规范已颁布实施的有 DZ/T 0017-91工程地质钻探规程 DZ/T 0053-93液动冲击回转钻探技术规程 DZ/T 0054-93定向钻进技术规范 DZ/T 0148-94水文地质钻探规程 DZ/T 0155-1995钻孔灌注桩施工规程 已经编制完成，尚未正式颁布的还有岩心钻探操作规程。 在探矿设备方面已完成的标准有 DZ/T 0051-1993 地质岩心钻机系列 DZ/T 0050-1993 立轴式地质岩心钻机技术条件 DZ/T 0049-1993 立轴式地质岩心钻机质量分等规定 DZ/T 0047-1993 水文水井钻机技术条件 DZ/T 0048-1993 水文水井钻机试验方法 DZ/T 0090-1994 地质岩心钻探用泥浆泵系列 DZ/T 0088-1993 地质钻探用钻塔系列 DZ/T 0089-1993 地质钻探用钻塔技术条件 DZ/T 0052-1993 坑道钻机系列 DZ/T 0065-1993 坑道钻机技术条件 DZ/T 0103-1994 取样钻机系列 DZ/T 0104-1994 取样钻机技术条件 DZ/T 0105-1994 取样钻钻具系列 DZ/T 0119-1994 地质钻探用往复式泥浆泵技术条件 DZ/T 0120-1994 地质钻探用往复式泥浆泵试验方法 工具、钻具类已完成的有 GB 3423-82金刚石岩芯钻探用无缝钢管（修订为YB/T5052-1993，也已废止） GB/T 16950-1997金刚石岩心钻探钻具设备neq ISO 35511992和88661991 GB/T 16951-1997金刚石绳索取心钻探钻具设备neq ISO 100981992 DZ 1.1～1.3-84地质岩芯钻探管材螺纹 DZ 10-82 金刚石钻探单动双层岩心管结构型式和基本参数 GB/T 9808～9812－1988文水井钻探管材系列 DZ 0008-1991水文水井钻探用钻柱特种接头 DZ/T 0106-1994 水文水井钻探用套管、岩芯管、取粉管螺纹 DZ/T 0107-1994 水文水井钻探用钻杆 DZ/T 0108-1994 水文水井钻探用钻杆接头 DZ/T 0109-1994 水文水井钻探用钻铤 DZ/T 0161.1-1995 钢制缠丝滤水管 DZ/T 0161.2-1995 铸铁缠丝滤水管 DZ/T 0055-1993 水文水井钻探硬质合金钻头 DZ/T 0056-1993 水文水井钻探三牙轮钻头 DZ/T 0057-1993 水文水井钻探钻粒钻头 DZ/T 0058-1993 地质岩心钻探用钳 目前投入第二次修订的还有 金刚石钻头和扩孔器（原标准DZ 2.1-87地质钻探金刚石钻头和DZ 2.2-87地质钻探金刚石扩孔器已经作废）。 以上仅列出钻探技术标准，没有列出坑探技术标准。 还有一些其他地勘部门制定的本部门标准 MT/T 521-2006 煤矿坑道钻探用常规钻杆 MT/T 785-1998 金刚石复合片取心钻头 MT/T 786-1998 金刚石复合片不取心钻头 MT/T 787-1998 转盘钻机通用技术条件 MT/T 789-1998 煤田钻探金刚石取心钻头 MT/T 790-2006 煤矿坑道勘探用钻机 MT/T 984-2006 煤矿用金刚石复合片锚杆钻头 SY/T 5064-1985 泥浆泵双金属缸套技术条件 YS/T 314-1994 钻石100A-D型坑内钻机 YS/T 315-1994 钻石100A-F型坑内钻机 等等。 ㈡ 当前存在的主要问题 1.当前钻探行业缺乏技术标准及有标准难以执行的问题十分突出，极大地阻碍了行业的技术进步。 首先，钻孔口径五花八门，不同时期颁布或执行了不同的口径标准，一直沿用至今均有采用，近期又有国外矿业公司直接引进了外国钻具，造成我国目前钻孔的公称口径就十分混乱（见表1）。 表1 各类标准规定的公称口径 规格代号 R E A B N H P S 公称口径 GB/T16950-1997 28 36 46 60 76 95 120 146 1982岩心钻探规程 36 46 56 66 76 91 GB342382 28 36 46 59 75 91 DCDMA钻头 29.4 37.3 47.6 59.5 75.3 98.8 122．3 其次，由于公称口径的差别造成钻头、钻具、钻杆的规格更加混乱，加上过去部门之间的技术壁垒，地质、冶金、煤炭、核工业等部门各自又有自己的标准，致使野外现场使用的钻探机具极不统一，无法互换，甚至同样的钻头规格连接螺纹却不同，给地质队订货和工厂生产带来极大困难。 经过多年的协调、磋商，终于在1997年颁布了为各部门共同接受的金刚石钻探钻具和绳索取心钻具国家标准。然而令人遗憾的是这个标准仅仅是一个推荐的国标，没有被强制性地推广，一方面标准刚刚颁布就遇到国家机关机构改革，各地勘单位属地化，缺乏政府有力的推广；另一方面该标准和现行的钻具有较大变化，一时难以被广大企业和用户所接受；当然标准本身也或多或少存在一些小问题，影响了标准的权威性。客观地说，这个新标准的口径系列是吸收了国外先进标准的优点，克服了不足之处，并结合我国情况而制定的，是一个先进的技术标准。 2.我国金刚石钻探管材标准落后。体现在①管材材质先天不足，钢级偏低。我国大多采用C-Mn,C-Mn-Si, C-Mn-Mo, C-Mn-V, C-Mn-Mo-V钢，都属于中碳合金钢，S, P含量小于0.040，国外多为C-Mn-Si系列钢，MnMoB系钢材韧性差、屈强比（屈服限/抗拉强度）大，因此抗疲劳性能差；目前多数钢级为DZ40～55,很少应用DZ60,而DZ75～95的钢级实际没有生产，与石油管材中的P110、S135相应的钢级更是没有。②在冶炼方面多为平炉、转炉，很少采用电炉，精炼更少，钢质的纯净度上，如在磷、硫含量、钢中杂质、晶粒度和质量稳定性等方面，我国的钢管目前低于日本国的实物水平，加之冶炼过程控制不严，管材显微缺陷较多。③我国小直径地质管材多采用冷拔工艺，轧机机型较多，工序多、周期长，品种单调，在线检测少，管材尺寸（外径、内径、壁厚、不直度、不园度等）误差偏大。④管材后处理和热处理工艺落后，很少采用形变热处理和余热淬火的新工艺，端部加厚等工序往往在地质机械厂进行，产品质量更难以保证。⑤各种钻杆、套管、岩心管的连接螺纹设计落后，加工精度低，钻具品种单调，没有针对不同地层特点作出专门的设计。 为了实现深井、高速钻进，就需要管材能承受更大的扭、压、弯、拉等复杂交变应力和具有高耐磨性、抗腐蚀性；为满足金刚石绳索取心技术要求，地质钻探管应具有高强度和高精度。日本已从一般的STM-C540 STM-C55 ～STM-R830STM-R85发展到采用TS-R110,SKK-l00STM-R100、SM-150G等；美国已从一般的D, E级～P105, P110级发展到采用EHS-140, V-150, VHS-170级，原苏联也从一般的Д-М级发展到P, T级。超深井钻进所使用地质钻探管的屈服强度已达到1128MPa。在尺寸精度方面，国外的大直径管外径精度一般为D0.5～1.0,小直径管为D0.3mm以上；壁厚精度一般为S8～10，小直径管为S8以上;弯曲度一般≤lmm/m。日本山和钢管公司的小直径钻杆的外径和内径偏差仅D0.3～0.1mm，壁厚偏差S≤8，弯曲度≤0.3mm/m。 3.钻探标准体系结构和标准内容不合理。 地矿部门制定了一些本应该由企业制定的产品技术标准；不少标准内容过多地规定了产品的生产过程、工艺流程，或产品的外型、尺寸、规格等技术要求（主要是产品标准），对企业的生产活动和技术创新构成障碍，不利于技术进步。部分产品标准中规定了检验指标，但却没有检验方法标准，或者有了检验方法标准，又缺乏产品标准中规定的检验指标，给标准实施带来困难。 4.我国钻探技术标准自主技术含量不高。 一方面大量标准中的技术数据和指标直接或间接来源于国外标准或产品样本，缺乏科学技术研究的支持，缺乏专有技术和自主知识产权，缺乏实际制造加工和生产应用的检验。另一方面大量的先进制造技术成果没有及时纳入标准，或者产品已应用了先进制造技术成果，但对应的标准没有及时修订。 5.标准制、修订周期过长，标准标龄过长，不能适应市场需求变化。 从标准项目提出到标准发布，标准的平均制、修订周期为10年，甚至更长。几乎所有的钻探技术标准标龄都在10年以上，1997年以后再没有发布过探矿工程方面的国家标准或行业标准。 四、地质岩心钻探钻具标准 ㈠ 标准的沿革 我国岩心钻探钻具标准曾制订过七次，前四次即YB235-63标准、YB236-63标准钢粒一合金钻进、YB235-70标准（代替前二个标准，并包含了小口径金刚石钻具标准）和YB848-75标准全刚石钻进，均是过渡性、不成熟的标准。 第五次是1980年12月，原地质、冶金、煤炭、二机等部及国家标准总局召开了金刚石岩芯钻探管材系列国家新标准的修订会议。会议一致同意取消原YB848-75标准中的φ56,φ66，φ76口径，用DCDMA的B（φ59 、Nφ75口径代替。这样就形成了金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82），该标准包含6个口径系列（即φ28,φ36,φ46,φ59,φ71,φ91口径，间隔分别为8,10,13,16,16毫米）。据此又提出了相应的各类管材和钻头、扩孔器标准。这个标准也有缺点①它实际是公、英制的混合标准，而且钻头和扩孔器，乃至管材都有一些并与国外不完全一致，真要通用还不行；②新国标只制订了钢管标准，而钻头和扩孔器规格仍用各部自己的尺寸，并未列入国标，可不受约束；③钻具螺纹及钻具设计，各部更是千差万别； 然而这个标准仍然是应用最广泛和持久的，后来修订为YB/T5052-1993，算是第六次，该标准并没有真正实施，就在2005年发改委第45号公告上宣布废止了。 第七次制定的，也是第一次真正的国家标准GB/T 16950-1997金刚石岩心钻探钻具设备neq ISO 35511992和88661991和GB/T 16951-1997金刚石绳索取心钻探钻具设备neq ISO 100981992。 neq（即not equivalent）是非等效采用的代号。我国标准与国际标准的对应关系除等同采用（IDT- identical）、修改采用（MOD- modified）外，还包括非等效采用。非等效不属于采用国际标准，只表明我国标准与相应国际标准有对应关系。非等效指与相应国际标准在技术内容和文本结构上不同，它们之间的差异没有被清楚地标明。非等效还包括在我国标准中只保留了少量或者不重要的国际标准条款的情况。 大型钢铁企业均制订过自己的企业标准，也是补充国家标准不足的重要方面。如鞍钢的Q/ASB 98-2004，宝钢的Q/BQB 230-1999等。 最近，由鞍钢牵头正在修订金刚石钻探管材国家标准，从得到的初步版本看仍然比较落后。仅仅由钢铁企业制定管材标准，而不与最终用户联系，不了解钻探技术发展的动向，是不可能制定出先进的地质岩心钻探管材标准的。 ㈡ 岩心钻探钻具新国家标准 GB/T 16950-1997金刚石岩心钻探钻具设备neq ISO 35511992和88661991 GB/T 16951-1997金刚石绳索取心钻探钻具设备neq ISO 100981992 1.新标准的特点 ① 第一次将钻具标准作为国标独立制定，没有再以管材标准来替代钻具标准，同时取代了GB 3423-82的大部分内容，宣布废止了DZ 2.1-87地质钻探金刚石钻头和DZ 2.2-87地质钻探金刚石扩孔器。 ② 充分借鉴了国际标准中先进合理的内容，以字母R、E、A、B、N、H、P、S作为公称口径代号（但是具体尺寸与DCDMA、ISO 3551等标准略有不同），而且充分考虑了常规金刚石钻具和绳索取心钻具的通用性。 ③ 常规金刚石钻具标准给出了单层岩心管和三种双层岩心管的设计，