河北省煤田地质局第二地质队
摘要:现代资源勘探中,钻探技术的应用是必不可少的,其可起到地下信息探寻、矿物体量圈定、品位评估的重要作用。在工程实践中,地质岩心钻探技术可掌握特定地区土质、水体以及岩体方面的参数,明确相关矿产资源信息,对此必须加强此技术运用的相关研究,切实提高资源勘探的精度。
关键词:资源勘探;地质岩心钻探技术;应用
1地质岩心钻探技术概述
地质岩心钻探技术是通过钻孔至不同地下深度,获取地质岩心,为地质与矿产研究提供可靠的样本。现阶段,随着我国资源勘探深度的不断增加,对于地质岩心钻探技术提出了更高的要求,如:钻探设备、取心工艺、钻井液技术等。对于资源勘探而言,岩心钻探质量直接决定了后期各项判定工作的准确性、可靠性,对此必须合理制定地质岩心钻探技术方法,真正获取有代表意义的岩心,并保证样本数量足够,为原生结构、含矿品位分析与评价提供可靠的依据。
我国在使用地质岩心钻探技术进行资源勘探后,有效的促进了我国资源勘探工程的快速发展,并且在一定程度上提高了企业的竞争力,对企业的长久发展起到了重要作用。比如在我国的某个地区的资源勘探工程中,由于当地的地形复杂,并且勘探环境比较恶劣,通过使用地质岩心钻探技术很快的完成了采样工作。在一些地形比较简单、地质条件更好的地方施工,会更加节省施工的时间。所以说地质岩心钻探技术在资源勘探中起到了至关重要的作用。并且比传统的钻探技术更加节省时间,还降低了勘探工作的强度,而且节约了资源勘探的成本,有效的提升了资源勘探工程的工作效率。
2资源勘探中地质岩心的钻探技术的应用
2.1复合型钻探技术
复合型的钻探技术已经在地质资源勘探行业得到广泛的应用。在钻探技术发展的过程中,钻探技术的研发企业将各类功能应用到钻探技术中,以此提高技术的使用效果,并在很大程度上提升钻探水平。使用复合型的钻探技术可以有效地解决复杂地形地质结构的相关问题。提高钻探设备在复杂地质结构中的钻探效率,为企业节省大量的钻探时间,并降低钻探成本。同时,应用先进的钻探技术,可以避免大范围的破坏地质结构的问题。企业在应用复合型钻探技术时,采用的钻探设备可以长时间工作而不出现故障。对地质较硬的岩层具有较强的冲击力,以此可以提高钻探设备的开发效率,这种复合型钻探技术对国内的地质勘探行业有着深远的影响。与国外的发达国家相比,国内企业掌握这个技术程度还远远比不上美国、日本等国家,但是当前国家非常重视钻探技术的研发和应用。国有的钻探技术研发企业已经投入大量的资金和技术人员,同时政府部门也给予企业的钻探技术研发工作提供一定的财政补贴,以此来帮助企业提高技术水平,加强新型钻探技术的应用和推广。
2.2立轴岩心钻探技术
在我国资源勘探工程中,最早引进的钻探技术就是立轴岩心钻探技术,这种技术至今在我国的资源勘探中还是有着重要地位。但是随着经济的不断进步,立轴岩心钻探技术又出现的比较早,导致其技术在资源勘探中的作用已经不再明显,并且有些不适合现在的勘探需求。随着这种问题的出现,相关的工作人员对立轴岩心钻探技术进行不断的优化,也在一定程度上增强了其在资源勘探中的应用效果,并且使立轴岩心钻探技术得到了进一步的发展。
2.3全液压动力钻探技术的应用
随着钻探技术的快速发展,企业的技术人员对全液压动力的钻探技术进行改良,这样就可以满足实际勘探作业的需求,从而提高钻探作业的实际使用效率,以实现勘探作业的需要和地质结构复杂对钻探技术的需求。在当今的勘探行业中,企业都加强对技术研发的重视,招聘优秀的技术人员和研发人员,并投入大量的研发资金,引入新型的研发管理体系,提升企业的钻探技术水平,保证技术可以适用于多种作业环境。通过对技术的改良和提升,以加强企业在勘探行业中的市场定位,获得更多的资源勘探项目。
在当今这个勘探行业中,采用全液压动力的钻探技术是当前勘探工程最好的选择,其是当今钻探技术中应用和发展最广的一种技术。
2.4绳索钻探技术
绳索钻探技术相对比较简单,并且可以配合其他钻探技术来使用。这种技术操作精度高技术,使用成本比较低,可以适用于各类勘探环境。目前钻探技术的研发人员已经对绳索钻探技术进行改良,提高绳索钻探技术的工作效率。同时也绳索钻探技术应用于更多的勘探环境中,提高该技术的通用性。在改良绳索钻探技术时,需要将更多的技术融合到该项技术,以此来丰富该技术的功能,提高该技术在实际勘探工程中的使用价值。
3资源勘探地质岩心钻探技术应用要点
目前,在资源勘探行业中,地质岩心钻探技术得到了普遍运用,且随着国内钻探技术水平整体的提高,对于地质岩心钻探技术也在不断改良与更新,以满足越加复杂的勘探工作要求。我国资源勘探中,地质岩心钻探技术的运用要点如下:
3.1钻孔结构设计
资源勘探中,地质岩心钻探技术的运用中,钻孔结构设计十分重要,其直接影响着钻杆、钻具、钻头的选择;关系到钻头获取的孔底环状岩石面积的大小;取心钻杆直径不同导致驱动钻杆回转的钻机动力消耗存在差异;泥浆体积不同;人工、机械消耗量不同。对此,在钻孔结构设计时,必须对实际条件进行全面分析,包括钻孔设计深度、钻孔设计倾角、岩层条件以及钻进方法等,根据岩层条件、孔深等进行口径选择,在符合地质需求的前提下,充分保证其经济适用性。
3.2钻探设备选用
根据钻孔设计要求、地层情况,合理选择钻探设备,我国常用地质岩心钻探技术有金刚石绳索取心、冲击回转钻进、空气泡沫钻探技术。目前,绳索取心依旧是最常用的钻探技术,施工机械以国产液压立轴式钻机为主;空气泡沫钻探法中,必须保证空压机具有强大动力,在选择空压机时,需考虑空气泡沫排量、供液情况等,由此切实保证钻探效率与质量。
3.3钻井液体系设计
我国在资源勘探方面主要呈现为深度越来越大的趋势,此类矿产资源岩心钻探风险大、费用高,钻探工艺、设备以及钻井液的协同配合十分重要。对此,必须要重视钻井液体系的设计工作,深部岩心钻探钻井液研究要点如下:(1)深部钻探对钻井液的要求并非是量的累积,而是质的提高,对此必须要加强对钻井液综合性能的研究,不同环境下钻井液的性能变化存在较大差异,因此必须要从多专业的角度出发,加强微观机理研究,丰富钻井液基础理论,为深部岩心钻探钻井液革新提供可靠的依据。(2)随着各种非常规能源探采技术的发展、城市地质工作的转型,在进行钻井液体系的设计时,还需考虑环保性、储层保护能力等指标,进一步关注无/低固相高密度钻井液、高温泡沫钻井液、环保钻井液、可降解钻井液、储保钻井液等钻井液体系的研究。(3)做好“一专多能”型高效处理剂研发,在进行钻井液性能的调控时,各种功能型的处理剂的运用十分关键,这也是目前我国研究的一大重要方向。
4结语
综上所述,运用先进的专门技术来在地质岩心进行取样,可以提升企业资源勘探作业的效率,同时也会降低勘探作业成本,为企业节省更多的勘探时间。同时,应用先进的钻探技术,可以有效地降低勘探工程的难度,以应对各类复杂的地质结构环境。国内的钻探设备制造企业要加强钻探技术的研发,提高整个钻探设备的质量,以及钻探设备的性能,推广国产设备在资源勘探行业中的应用。
参考文献:
[1]地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用[J].赵延亮.工程技术研究.2019(22)
[2]地质岩心钻探技术在资源勘探中的运用[J].程栋.冶金管理.2020(15)