深井鉆探施工技術在煤田勘查中的有效運用

邵銀川

摘 要：本文主要敘述煤田勘查中的一些工程原理和工程實踐，它主要是基于深井鉆探技術，該技術是當采礦技術發展到一定程度之后，為了適應這一具體工程背景和工程需求而誕生的新興技術。本文會結合這一技術背景來深究其實如何深層次地運用在煤田勘查中的，文章同時不會就事論事，會引入一些經典的案例來予以說明。

關鍵詞：深井鉆探；煤田勘查；施工技術

近年來，全世界對石油和礦物的需求，世界各個國家對于本國的礦物開采的投資和金屬開采的一些投資保持著逐年增加的態勢，這從另一方面在一定程度上促進了深井鉆探技術的實施和運用。

1 深井鉆探技術發展狀況

深井鉆探技術源自對于一些地表以下的相關信息的一些推斷。該技術沒有根本性、突破性的發展，仍然是通過小口徑的一些基于剛性較大的一些物質（比如金剛石）的繩索加上取芯環節的鉆探技術作為主要方式。對于目前來說，世界上的一些發達國家主要采用了如下的一些巖心鉆探方式——金剛石回轉鉆進，三牙輪鉆進等等，這些取芯方法用的較為頻繁的，有如下兩種：反循環取芯和繩索取芯。所有的鉆進都采用了液態壓動力的相關技術，它的深能力有了很大程度的提高。具體到我們國內來說，雖然國內的深井鉆探技術相比至于國外的相關技術而言，確實還有較為巨大的差距，但是，由于國內的一些重大科研項目和重大工程技術的一些引進，該差距也呈現出了不斷彌補的趨勢。特別是我國著名的“科鉆一井”工程的實施，讓鉆井的相關技術研究得到了長足的發展。目前的深井鉆探技術正在走向高效化、優質化、安全化，深井鉆探技術將會被進一步地鞏固和發展。

2 煤田勘查所需要的主要機具和設備

在具體的煤田勘查活動中，它所需要的工具是繁多而具體的。首先，我們需要在鉆塔的東，西，南，北者四個方向保持一定程度上的平穩，具體的保持這種平穩的方式，則主要是采用細繩來在不同的角度上對這些基點進行穩定，我們的相關的科研人員在這方面如此實施的具體原因還是在于我們可以將鉆機的鉆入角度保持在一種近乎于垂直的這樣一種狀態之下。由此而觀之，鉆機也就可以因為這樣的一種方式而保持平穩。這種平穩性可以保證滑車，天車，以及孔口可以保持在同一條鉛垂線之上。當然，我們必須在維持這一平穩性的前提下，同時要注意鉆具自身的一些問題，比如，我們需要對鉆具的剛性特征進行一定程度的考察，我們在查閱了相關的剛性表之后應該可以明晰這樣一個事實，也就是說，金剛石的“剛度”在所有的物質的剛性中是最大的。這也就是我們選擇金剛石作為鉆探工具的一個具體的理由。我們選擇金剛石鉆頭進行鉆孔的具體過程之中，鉆入的過程可以更加地平穩和更加地迅速一些。

3 煤田勘查的具體工藝和方法

在具體的煤田勘查過程之中，我們需要非常注重鉆探的一些方法和策略。首先，我們必須合理地對鉆井的時間進行控制，這種控制主要具備兩個方面的意義，其一是安全性的考慮。對于石油的開采和鉆探工作來說，它的安全性一直是人們較為重視的一個問題，在這個問題之上，我們需要嚴格地對時間進行控制，并制定一些備用的策略，對一些重大的情況進行預警式的說明和警示。在另一方面來說，我們對于這種時間方面的限制，也主要出于一寫經濟方面的考量。在經濟方面的考慮中，我們采用這種解決時間的方式也可以同時為我們省下一些經濟成本。這樣，我們可以運用節省下來的資金來提供更加穩妥和有效的輔助性措施。

對于深井鉆探的具體高度上的一些把握， 我們需要在鉆井不斷往深處走的時候，保持鉆頭的深入是漸變的，是逐漸進行深入的，而不是從一開始的時候，就直直地插入進去。這種鉆入的過程，應該同時滿足兩個方面的要求，首先是迅速，其次在效率方面也要有足夠的保證，在開孔的時候應該盡量地緩慢而輕壓，隨著鉆孔的一些深入，我們應該讓開孔和刮刀鉆進的時候具備更深的一種導向性，我們為此，可以選擇大約直徑長度為三米左右的取心管來對于地下的一些資源進行取心鉆進。最后，我們需要對破碎坍塌的一些地表層進行鉆入，這種較為大的深度會經常發生一些坍塌式的破壞情況，我們在具體的處理方式中，可以采用加上一些堵漏劑的方式對其加以克服和處理。例如，在大慶油田的部分區域，就采取了這種利用堵漏劑的粘合方式來進行水泥封堵的范法官法，來對具備較大的漏水情況的油田區域進行封堵。

4 深井鉆探的實施過程中的一些具體問題

在深井鉆探的具體實施過程中，有一些具體性的問題值得去關注和思考：

（1）我們在進行具體的鉆探過程中，一定要讓轉速變得稍微低一些，因為，如果速度過快的話，鉆入的方向無法保證永遠都是嚴格垂直的，而如果這一點得不到保證的話，經過了一定的深度之后，我們也許會鉆探到一個完全傾斜的位置；

（2）我們在鉆探到一定的深度之后，我們必須把這種導向加長，如果我們將刮刀鉆進之后，我們則一定要加入一個長度大約在七米以上的長導向的鉆探孔。我們還需要保持我們在進行取芯鉆進的時候，我們應該讓巖心管保持在三米，甚至是三米以上的長度，這樣才能很好地保證連接之后，這樣的巖心管可以具備有一定程度上的同心度；

（3）對于鉆具來說，我們必須要設立一定的檢查機制，對其進行定期的、不間斷的檢查，如果我們檢查到我們自己的鉆具確實存在質量上的問題的話，我們必須要在適宜的時候進行合理更換。

5 結束語

在具體的煤田勘探的過程中，我們必須要因地制宜地考慮不同的地理情況和地貌情形，做到方法的多樣性。我們通過以上的處理，可以盡可能少地避免類似的鉆探事故的頻繁發生。所以，如果我們需要在今后的一些發展過程之中，進一步地對我們目前所采取的深井鉆探技術進行完善和改進的話，我們需要旨在提高煤田鉆探效率上，也就是以此為目的的基礎之上來改進和研發出一些更加先進和實用的一些技術裝備。

參考文獻：

[1]岳正喜，劉江.煤田勘察手段的選擇及應用效果[J].煤炭工程，2007.

[2]張昭愧，張潔關于21世紀中國鉆井技術發展對策的研究[J]. 石油鉆探技術，2002.

[3]何金南，劉建立，李娟國內外深井鉆井技術現狀和發展趨勢[R].山東德州：中國石化石油勘探開發研究院德州石油鉆井研究所.