赵恒 冯茜 张小平
陕西省一三一煤田地质有限公司 陕西渭南 715400
摘要：随着钻探施工技术的发展，其在复杂地层中的应用越来越广泛，但复杂地层各方面的条件会对钻探施工效率和质量产生较大的影响，严重时会增加整个钻探工作的危险性，增强钻探施工技术在复杂地层中应用的有效性与科学性尤为关键。
关键词：钻探施工技术；复杂地层；应用
引言
复杂地层钻探工程施工面临着诸多困难，影响安全的因素较多，要确保安全顺利施工，必须全面详尽地分析复杂地层钻探安全影响因素，并且采取有效的防范对策，将复杂地层对钻探工作的影响降到最低。
1制约复杂地层钻探施工效果的因素
复杂地层对钻探施工的效率和质量均有较大的影响，由于复杂地层种类较多，易降低钻探施工效果可控性。应确保钻探技术的有效应用，对制约因素进行细致分析，如地层条件、钻机设备及钻探施工工艺等，协调各方面影响因素，高效完成转孔施工任务。
1.1地层条件
复杂地层的形成原因较为复杂，复杂地层通常是因为岩层本身发生地质构造运动且与外界相互作用而形成，常见的几类复杂地层主要有岩性、溶蚀、地质运动、风化作用等所引起的复杂地形。溶蚀引起的复杂地层在钻探过程中极易出现地层机械破碎的现象，最终导致岩芯采取率降低；地质运动引起的复杂地层，实际钻探施工过程中会对本身不稳定的地质条件造成二次伤害，继而引发孔壁坍塌和冲洗液流失的情况。复杂地层地质特性复杂多变，尤其是强度、硬度、水化性和强塑性均存在较大的差异性，对钻探技术的应用有较大的影响。如钻孔偏斜极易在有倾斜层面的软硬地层交界处，或者粒径大小悬殊的砂卵石层中发生，钻头受力不均也会导致钻孔偏斜。
1.2钻探设备
钻探设备对钻探施工效率与质量的影响是直接且巨大的，开展钻探施工时，须对钻机设备和配套设备的选用给予充分重视。从钻探设备对钻探施工质量的影响来说，如果选用的钻机功率较低会导致额定钻进深度较小，当面临较为复杂地层时难以对钻机的钻速和钻压等相关性参数作出改变，最终影响钻孔质量和钻进效率。
1.3钻探施工工艺
钻探施工工艺会对钻探施工效果造成较大的影响，是制约复杂地层钻探施工效果的重要因素。当钻进速度过快时，极易导致回转离心力变大，导致横向振动变大，增大钻孔直径，极易出现钻杆弯曲的现象，最终导致钻孔发生弯曲。在钻探过程中如果遇到页岩或者泥岩等复杂地质条件时，如果缺乏对冲洗液控制意识和能力，极易导致钻孔孔壁被破坏，最终引发卡钻的问题，严重时引发安全事故。
2复杂地层钻探技术分析
2.1液动潜孔锤钻探技术
液动潜孔锤钻探技术多用于一些较脆和岩石坚硬的复杂地质，利用冲洗液以驱动液体将能量传递至钻头获取能量，以此来击碎岩石，该技术的冲洗液是利用泥浆泵进行配送的，在使用之前通常需要严格检查设备，让设备时刻处在紧固状态，之所以这样做的原因在于液动潜孔锤钻探会发生极高频率的震动，通过紧固使其工作更加稳定，延长其寿命和工作性能。液动潜孔锤钻探技术是对常规钻探的改进和完善，钻探效率和质量上都较高，对于一些硬度较高的岩土层，同样可以使用液动潜孔锤钻探技术，总体而言此项技术能够极大的提升钻探效率并减少钻探成本。此外，在利用该技术时，还能利用岩土本身脆性大和抗剪度低等特性，解决一些钻孔质量差、地形较为复杂的岩层。随着新钻探技术的不断发展，此类钻探技术的发展方向也不断扩大，现如今已经逐渐朝着水下爆破、水文水井等领域发展，然而在实际应用过程中，该技术还存在一定的弊端，比如由于其长期处在高强度的工作环境当中，使得钻头十分易损坏，这就需要工作人员做好日常维护工作，提升钻头的工作性能和使用寿命。
2.2其他新材料技术
除去上述常用的钻探技术以外，一些新型材料也被应用地质钻探中来，例如在干旱地区采用的全新节水钻探技术，在钻头的研究上，利用超声波技术而制作出的高强度金刚石钻头，这些钻探技术根据不同的特性而呗应用于不同的地质环境当中，工作人员通过实地考察选择适当的技术，能够极大的节约钻探成本、提升钻探效率。
2.3钻探技术在复杂地层中的全面应用
复杂地层中钻探技术的应用十分广阔，在各个复杂地层阶段都能得以应用，然而不同的钻探方法具有不同的优缺点，其在使用过程中受到自然因素和人为因素的影响也不尽相同，不仅在钻进深度和钻孔目的上有着综合性要求，在钻进方法的选取上也存在一定的差异。所以在地质工程钻探技术的选择中，需要根据不同情况选择钻探方式，确保岩心获取效率。而在地下水文勘察中，则需要保证钻孔结构含水层的位置要求，在土层的钻探中，应该要以干钻为主，尽最大可能减少钻探路程。总体而言，我国的复杂地层工作已经进行了很长一段时间，逐渐形成了一套完整的体系，所以勘察人员在勘察过程中，要严格的按照相关工作规定开展工作，熟练度掌握专业知识和具体的操作流程，保证勘察的各项工作能够顺利开展。还有，要跟根据勘察工程的实际需要，制定出切实并且可行的规定，在复杂地层过程中，钻探人员要选择适当的取土方法和钻土类型，达到全面提升钻探效率的目的。
2.4绳索取心钻探技术
绳索取心钻探技术，顾名思义，在进行取心工作的过程中，只要将岩心取出来，那么就完成了实际工作。如果在取心过程中出现堵塞问题，就要采用专业的打捞工具重新开始施工操作，这整个过程中要避免钻杆出现挪动问题。在进行实际工作的过程中，由于整体工作流程较为简单，使用钢丝绳开始取心工作，那么就不需要借助外力帮助，这也是主要特别之处，如果钻头出现损坏，才需要用到钻杆进行实际工作。在应用这种技术进行钻孔工作时，设计深度适中，因此整体施工操作没有太大难度，主要是利用系着钢丝绳的打捞器开展工作，整体工作时间有效减少，并且可以在必要时候切断钢丝绳。由此可见，利用这类技术可以减轻工作人员的实际负担，也可以实现较为高效的成本控制工作。从目前应用情况来看，这类技术为复杂地层工作提供了许多技术便利，并且取得了一定程度的工作进展。但非常重要的是要做好基本准备工作，要采用质量上乘的材料开展实际工作。
3 我国地质钻探技术的发展趋势
3.1钻探方法的发展趋势
从目前阶段的发展情况来看，传统模式下的钻探技术难以满足应用需要，其主要的技术弊端也逐步显现。随着我国钻探技术水平不断提升，如何能够实现最优化的钻探工作，在减少人力支出的同时，提升整体工作效率，这也是需要进行研究的主要方向。同时要进行钻孔区域的研究工作，我国地质方面的专家学者也应该大力开展研究工作，进行新型钻探技术的研究工作，也为钻探方法的未来发展提供技术动力。
3.2地质钻探设备的发展趋势
随着人们对钻探工作的技术要求越来越多，也对钻探深度和实际工作效率也提出了新的要求。在传统模式下运营的钻探设备，所能开展的钻探深度过于浅显，无法满足当前的工作需要。为了解决这些问题，提升整体工作效率，就要积极利用具备自动化钻探功能的技术设备，也要应用具有多种功能的钻探设备。由此可见，在进行钻探设备研究工作的过程中，要进行配套技术设备的研究工作，从而实现全面化的技术研究工作，从而提升地质勘探设备的技术水平。
结语
综上所述，在复杂地层的钻探工程施工中，安全影响因素较多，这就要求在施工之时应该加强对安全影响因素进行一个综合、全面地分析，然后采取有针对性的有效防范措施和对策，切实确保复杂地层的钻探工程安全高效。
参考文献
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