浅谈地质钻探技术及应用研究

发表时间:2020/12/29   来源:《工程建设标准化》2020年19期   作者:王大伟 刘文雅
[导读] 社会的发展和科技的进步,使地质钻探普遍进入人们的生活,并对人们的生活产生了重大影响
        王大伟  刘文雅
        青海省第二地质勘查院 青海 西宁 810000

        摘要:社会的发展和科技的进步,使地质钻探普遍进入人们的生活,并对人们的生活产生了重大影响。当前我国已开展许多地质勘探作业,不仅促进了经济发展,还为地质钻探技术发展积累经验。本文主要研究地质钻探技术的发展和运用,并将先进的地质钻探技术进行详细介绍,为研究人员提供思路,让地质钻探技术更快发展。城市化进程加快,地质钻探技术取得显著进步。但从当前的勘查情况看来,比较浅的容易开采的矿产资源已经被很多开发商开发完毕,开采人员就要将开发目光转向难度大的深矿区,这就需要开采人员结合地理知识,分析待开采地区的实际状况,采用高新技术提高开采效率,充分保证开采安全。
        关键词:地质钻探;技术应用;研究
        引言:我国经济发展不断增速,许多钻探技术无法满足社会发展的需要,长期使用后,也会有很多不足暴露出来,这对我国地质钻探技术的进一步发展有着较大影响。就当前我国钻探技术的发展状况看来,提升地质钻探的工作效率是重中之重。文中主要介绍了地质钻探中常用的技术,在进行设备更新和设备推广时,操作人员可以根据实际的地质条件,不断更新钻探技术,学习先进技术,更好地为我国地质钻探技术服务。
一、钻探技术现状
        地质钻探技术是人类赖以生存的重要技术,其历史久远,使用范围广泛。地质钻探为我国资源开发开采提供了详细的地质资料,对各类矿藏的开发利用起到了不可磨灭的作用。面积广阔且地况复杂是我国地理环境的主要特点,地层中存储着大量种类繁多的矿产资源。促进我国科技和社会进步的基础就是研发先进的钻探技术。地质钻探技术的内容十分丰富,能促进国民经济的进步,钻探技术的更新和经济的发展是息息相关的,相辅相成的,钻探技术的提高自然有助于社会经济的进步。任何资源矿藏都是有限的,随着我国资源储量越来越少,环境保护逐渐加强,开采难度和开采要求也会越来越大,严重阻碍社会经济的发展。地质钻探技术的改进和开发,是应对当下开采困难这个难题的主要手段。新的地质项目的开发,对于矿物开采和使用的人员来说,既是机遇又是挑战,地质钻探新技术的开发,让地质钻探技术向一个全新的发展阶段迈进。实践中的钻探技术的更新并不是一帆风顺的,金刚石绳索钻探取芯法,作为一个国际领先的钻探,由于种种困难,目前并没有在国内普及。有时候越先进的技术,迫于和成本和配套的设备技术等压力,即使十分便捷高效,往往也会在推广时遭遇瓶颈,引进难度过大等问题使推广面临困境。
二、地质钻探技术分析
        1、绳索取心钻探技术
        应用绳索取心钻探技术工艺减少了起下钻具的时间,能有效缩短钻探时间,进而提高钻探效率。主要应用于各种对于岩芯采取率要求较高的钻孔或者是有些参数井的岩芯样的特别要求。常规的钻探工程中实际应用不是很广泛,主要是工艺较为复杂其应用起来还是较为繁琐和成本较高,缺点是回次进尺受限制。在恶劣环境下进行工作的时候,对钻具寿命依然有很大影响,会直接影响钻探施工管理的整体水平,因此这种操作技术在实际操作中应用得并不多。只有在地质条件较好的情况下,这种钻探技术才能发挥它的最大价值,因此钻探人员对于绳索取心钻探技术还是比较认可的,只是这种钻探技术本身对环境的要求比较高,也就不适合在复杂地况的恶劣环境中使用。
        2、反循环钻探技术
        反循环钻探技术引领了钻探技术的革命,是一种全新的钻探技术工艺。按照循环介质不同,分为水(或泥浆)循环和空气循环两种。他的循环方式和正循环相反,泥浆或者空气通过钻具环空到达钻孔底部,经过钻头通过钻具内返到地表,进行地质钻探的时候,既可以单独使用某种钻探工艺技术,也可以根据地层结构结合使用两种或者以上钻探工艺和方法。反循环钻探技术具有循环速度快,钻探效率高,有利于保护地层的特点。空气循环技术具有循环效率高、成本低等特点,适用于干旱地区钻探施工。


        3、新型钻探技术
        随着科学技术的发展,越来越的先进技术被应用钻探技术当中,尤其是新型的材料应用。例如借助超声波技术生产的金刚石钻头,一定程度上提升了钻探头的质量,应用当一些干旱缺水的区域,钻进的效率明显提升,钻头的使用寿命也得到了大幅度的提高;冲洗液的不断完善和革新,也提升了钻探施工的效率,可以有效的降低施工后冲洗液的残留问题。
        4、组合钻探技术
        组合钻探技术实际上就是充分结合液动潜孔钻探技术、绳索取心钻探技术与反循环钻探技术,这三种技术的优点得到最大化的利用,这也是为什么组合钻探技术可以有更加广阔的适用范围的原因。根据实际情况诸如地质、地层钻探要求的不同来选择最恰当的施工技术,这样不仅可以使得成本和劳动强度大幅度的降低,同时也大大提供提高了钻探的工作效率。
        5、液动潜孔锤钻探技术
        就我国现阶段的科学技术来讲,液动潜孔锤钻探技术是比较先进的,其工作原理就是液动潜孔锤子的工作使由冲洗液带动起来的,冲洗液给潜孔锥施加压力的过程中,潜孔锤接收到的能量就会传送给钻头,这样钻头在猛烈撞击岩石的过程中就会产生有节奏的冲击负荷,从而获得岩石的样品。泥浆泵是最好的传送冲洗液的工具,以回转钻探技术为基础,液动潜孔锤钻探技术菜得以发展起来,在回转力和冲击力的共同作用下,提高了设备的钻进西欧阿里,降低了打孔的成本。与此同时,液动潜孔锤钻探技术可以充分利用脆性大、抗剪强敌低等岩石的特点,即便是相对复杂的钻探工作也可以很好地完成。液动潜孔锤钻探技术需要不停地撞击,是一种高频作业,适用于抗剪强度低、脆性大、硬度大等地质环境。但是,在实际的操作过程中,对设备的使用情况要格外的引起重视,确保其可以正常的运作。此外,一定要慎重的选择液压泥浆,因为液动锤的磨损在很大程度上取决于泥浆的质量,一般情况下粘度较低,含沙量较低、润滑性较好的泥浆比较合适。当液动潜孔锤钻探技术有较大工作强度的时候,就无法真正的保证液动锤的使用寿命,因此,当今的研究实际上应该更加倾向于如何使液动锤的使用寿命有所增加。在石油化工、金属矿山以及水电建材方面,液动潜孔锤钻探技术都得到了广泛的应用。 
三、我国地质钻探技术的发展趋势
        1、钻探方法的发展
        目前我国钻探方法已经无法适应社会发展的需要,其自身的缺点也就明显暴露出来。我国地质钻探技术发展,就是如何提高钻探效率,减少工人施工强度,提升钻探的深度和广度,如何提高钻探设备能力和改进提高目前钻探工艺,尝试利用最高效率的钻探手段。我国地质钻探方应该积极探索,不断开发新的钻探手段。
        2、地质钻探应用领域
        地质钻探技术主要应用探明地下地质情况,矿藏的埋藏深度和厚度,岩芯样品的化验分析,目的层开发和开采工作,针对西部地区的深层矿物质的开采贡献更为明显。现如今,地质钻探技术正在拓展其应用领域。不仅仅限于地质找矿,比如煤层气和非常规天然气的开发利用,水源地热井利用方面,相信在不久的将来,地质钻探技术的服务对象和服务范围也会越来越广。
四、结语
        钻探技术作为工程勘察中的一项十分复杂的工艺,在实际工程中被大量的应用,根据地质条件的不同,根据实际情况的不同,工程人员应该确保选择钻探技术的科学性和合理性,这样才能够使方法与设备得到有效的统一,提高施工的质量,确保施工计划的有效实施,不断地促进我国钻探技术的进步和发展。
参考文献:
        [1]徐勇.地质钻探技术的安全管理探索[J].产业与科技论坛,2018(24):236-237.
        [2]尚超.地质勘查和深部地质找矿技术的分析[J].世界有色金属,2018(17):77+79.
        [3]郝智光.地质钻探技术与应用研究[J].中国煤炭地质,2018,30(S2):53-54+65.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: