【摘要】:工程地质勘察不是一个单一步骤就能完成的任务,要依靠地质工程相关技术,结合扎实的经验,才能达到勘察的目的。目前,随着一些新技术的发展与应用,大大丰富了勘察手段,有效提高了勘察水平。
【关键词】:地质工程;钻探;新技术;工程地质勘察
1、地质工程相关技术的作用
1.1促进钻探工作顺利进行
在某些钻探工作中,可以充分利用地质工程的相关技术来加深对地质环境与结构的了解,推进钻探工作的顺利进行。
1.2防治地质灾害
近些年来各种地质灾害频频发生,严重影响人类的生产生活,影响经济发展。国家加大地质工程的建设,可以充分利用地质工程的相关技术,对诸如泥石流、山体滑坡等地质灾害的防治起到一定的积极作用,减少与避免灾害的发生,建设一个环境友好型的社会。
1.3开发新型能源,探测地球科学
“新型能源”在当今这个时代是一个热门的话题,利用地质工程相关技术也可以对新型资源进行勘查并快速准确地获取到一手资料,为后续的开采工作提供数据支撑。当然,地质工程相关技术并不只是代表在陆地应用,它对海洋资源的勘查与开发、对历史资料进行考证也是一项有力的工具。
2、地质工程一些新技术的应用
2.1直流电阻勘察技术
直流电阻勘察技术是借助勘测设备从观测点进入,逐步深入地下进行勘察,并通过电阻率的变化了解地下岩体情况的一种技术。该技术的应用在一定程度上能够对地下岩体的规模和分布情况进行了解,因此,很多工程勘察中应用了此项技术。近年来,随着科学技术的不断发展,出现了高密度电阻率勘察技术,大大提高了地下物质的勘察效果,尤其是在城市建设中,能够有效勘测浅层地下物质,为城市建设提供信息资料支持。在地下岩层勘察中,该技术能够有效勘测地下垂直范围的岩体或小倾角范围内的岩体,如果倾斜角度变大,会增加电测探的难度,因此,可在了解岩层分布的情况下,利用电测探的方法为中小型工程项目建设提供服务。
2.2瑞雷波技术
瑞雷波技术是指在稳定状态或者瞬时状态下,对地下岩体进行观测的一种技术。由于稳定状态时,资金耗费高、设备体积大,在实际地质勘察中的应用受到了一定的限制。在瞬时状态下,该技术对设备要求不高,操作相对简单,且测定效率较高,所以,在地质勘察中得到了广泛的应用。瞬时状态下的瑞雷波技术,测试信号主要来自冲击地震波(垂直作用于地面),在该类波影响的范围内,可有效集中瑞雷波信号,并利用其反射波达到正演和反演的目的。
另外,该技术具有较强的兼容性和较高的智能化程度,因此,当深度改变时,该技术依然可以测定实际钻孔深度的岩层情况。进行矿山勘测时,可采用与测量、钻探资料相结合的方式对岩层的走向和钻孔的结构进行清晰的描述。
2.3地震波勘测技术
地震波勘测技术的原理是通过地波的方式对地下物体进行探测,主要包括两种波:反射波和折射波。具体来说,是通过观测和分析反射波(或折射波)时间场沿测线方向的时空分布规律,确定地下反射面(或折射面)的构造形态、深度、性质等数据。地震波勘测技术具有准确度高、成果单一的特点,缺点是成本较高。但是,其良好的勘测效果使其在地质勘察中得到了广泛的应用,特别是CT技术的应用,可以对地下岩体进行成图处理,提供可靠的信息资料。
2.4智能导向钻井技术
智能导向钻井技术主要是利用人工智能算法,通过对井眼轨迹实时监控和分析,实现井眼轨迹的动态调整,最终实现沿着优化的井眼轨道进行靶向钻进的目标。该技术为智能导向钻井系统的应用提供了重要理论支撑。目前,斯伦贝谢基于一种新的静态连续测量方法,建立了井眼轨迹智能控制算法,通过将近钻头连续测量数据与实际井眼轨迹进行对比,可以对导向参数进行智能调控。上海交通大学基于双环反馈协同控制方法,提出了一种基于区间型模糊逻辑控制和一阶数字低通滤波器的强化学习算法,已用于旋转导向钻井中三维井眼轨迹跟踪和控制。哈里伯顿提出了一种基于旋转导向工具面追踪的井眼轨迹控制技术,可实现旋转导向钻井系统工具面的实时定位。
2.5井下闭环调控技术
井下闭环调控技术是实现智能导向钻井的关键,井下数据实时传输到地面后,地面专家系统据此对井内工况进行动态分析,然后向井下执行机构发出控制指令,通过信息的双向传输形成闭环调控,从而实现钻井参数的实时优化,大幅度提高钻井速度和储层钻遇率。
2.6智能监测与决策技术
智能监测技术可以通过实时获取的井下数据,掌握井下工况,为智能决策提供重要数据支撑。目前,贝克休斯利用基于连续管的智能实时监测技术,可以对井深、地层压力和温度等进行动态监测。智能决策技术主要是利用钻井过程中的海量数据,通过地面专家系统的智能分析,对井下信息进行智能诊断与管理。中国石化针对西北油田的复杂地质条件,通过优选监测参数和完善判断规则,建立了溢流预警模型,有效提高了溢流事件的判别效率。
结语
在新形势的时代背景之下,地质工程对于我国社会经济的提升有着积极的促进作用,因此,必须要对地质工程中相关技术,尤其是新技术的应用进行研究分析,借此有效提高工作效率与工作质量,为我国社会经济的可持续发展打下坚实的基础。
参考文献
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