關于地質鉆探技術的探討

劉輝 陳俊亮

【摘要】所謂勘探技術是指在地質勘探工作中，為了探明礦體的形態、深度、規模以及結構中所用到的技術。通常情況下，鉆探工程、坑探工程是地質勘探的主要工程。在地質勘探鉆探過程中，往往要依據地質的設計，在規定的地點借助鉆探設備鉆穿巖層獲得巖樣、水樣以及土樣等實物資料。同時借助鉆孔來觀測地下水動態，測量地下物理。本文主要分析了鉆探設備以及鉆探技術，還闡述了鉆探技術在實際工程中的應用。力求通過筆者努力，找到促進地質鉆探技術不斷提升的可靠途徑，希望為相關人士提供部分可借鑒的理論依據。

【關鍵詞】地質；鉆探技術；分析

通過分析當前我國地質工作對鉆探技術的需求以及地質鉆探技術的現狀，提出了我國地質鉆探技術的長期發展目標、中期發展目標以及短期發展目標。同時還明確了當前研發工作的重點，并且強調了科技創新的方法。為了能夠確保地質勘察工作的順利開展，這就要加大力度推廣新技術以及新方法。

一、鉆探設備及技術創新

（一）鉆探設備

在鉆探科學中，鉆探設備起著至關重要的作用。鉆探設備水平高低已經成為衡量鉆探行業生產力發展水平的重要標志。當前，鉆探工作往往是由人與機械共同完成的，為了能夠改變這一狀態，這就要求科技工作者要繼續努力。XY-4是二十世紀八十年代探礦鉆機的代表，其能探索到800米以內孔深的資源。自從進入二十世紀以后，礦產資源變得越來越稀少，此時探礦設備是以XY-44、XY-5機型為主體，它們具有探索到1200米的礦產的能力。在此之后開采礦產資源的方向開始發生變化，首先，淺部資源越來越少，此時開始向著深部的方向發展；其次，充分利用國外資源。此后在設計鉆探設備時，往往要促使其向著人性化、電子化的方向發展。近幾年來，在科學技術快速發展的背景下，相關設計者也要不斷提高鉆探技術，解決我國能源供應與需求緊張的問題。

（二）加強技術創新

在發明、創造科學技術時，最主要的任務就是創新技術。如果技術得到了創新，那么科學技術也會得到進步，整個社會的生產力發展水平也得到了明顯的提高，最終推動我國社會經濟的快速發展。通過技術創新還可以實現技術跨越式的發展，在較短的時間內會獲得較高的技術經濟效果，同時還可以解決一些常規方法無法解決的問題。以我國大陸科學鉆探工程科鉆一井為例子，該項目是在堅硬的結晶巖中進行施工，并且要在5000米處取心鉆孔。在此之前我們沒有這種例子。該井在施工過程中采用了新的技術，如：取心鉆井技術、擴孔鉆井技術、井斜控制技術等，從而取得令人滿意的施工效果。由于采用螺桿馬達——液動錘——金剛石取心鉆進方法，該方法不僅提高了機械鉆井速度，還增加了回次長度，最終節省了較多的施工時間以及施工成本。

（三）加強新方法、新技術推廣應用

當研發出新方法、新技術之后，要想將這些新方法、新技術運用到鉆探施工中，這就要花費較多的時間，并且要做更多的推廣工作。其中推廣工作包括了宣傳這些新方法以及新技術、現場演示這些新方法以及新技術、技術培訓等。這些環節工作效果的好與壞會影響到科技成果是否能夠轉換為實際應用，同時還會對地質鉆探技術的現代化進程產生嚴重的影響。為了能夠取得更好的效果，這就要有計劃的開展此項工作，究其原因在于研發單位僅僅站在自身的利益上來進行推廣，然而該項目的實施卻需要考慮到長遠利益。這幾年來，科技成果推廣應用在鉆探技術研究與應用的范圍較小，因此要加強該技術的應用范圍。

（四）加強探礦工程專業委員會的作用

在改革完地勘單位管理體制之后，我國已經沒有全國性的探礦工程專業技術管理部門。雖然我國地質調查局組織相關的學者來研究開發、推廣應用鉆探技術，但是由于其與地質鉆探技術地質單位之間的關系并不大，僅僅借助項目來加強與某一些單位的聯系，并且我國地質調查局地質鉆探技術重新確定了工作重點，那就是把握與該局責任、該局任務之間的關系，但是卻不重視與地質鉆探技術有關的聯系。所以我國地質調查局并沒有全面規劃全國地質鉆探技術的發展。當前只有中國地質學會探礦工作專業委員會有權利來規劃全國地質鉆探技術。探礦工程專業委員會這個組織具有行業性的特點，在整個地質鉆探行業中，探礦工程專業委員會具有較強的號召力。該委員會會號召相關的專家來共同探討地質鉆套技術，并且他們還會探討未來的發展計劃，制定相關的標準等。

二、鉆探新技術在礦產勘查中的應用實例

（一）鉆探技術應用越來越專業化

鉆探技術的專業化具體表現如下：其一，從礦種上來講，其越來越專業化。比如：鹽井鉆探、砂礦鉆探等。其二，從施工區域上來講，其越來越專業化。例如：黃土地區鉆探、凍土層鉆探等。近幾年來，我國開始加大投資力度來向地質尋找礦勘查傾斜，尤其加強鐵礦、勘查煤炭。

（二）在不同地區所使用的鉆探技術是不同的

我們都知道，很多西部地區存在著干旱缺少、地質層破碎的地質特點，因此在鉆探施工過程中如果依據傳統做法采用水作為循環液，那么在整個施工過程中必須要有供水車，并且要到很遠的地方來拉水，這種做法勢必會增加成本。在總施工費用中，供水的施工費用占據非常重要的比例，雖然有時候采用了節水鉆探技術，但是由于水造成的成本高的狀況卻不能得到改變。為了能夠將極度缺水地區鉆探的問題解決掉，那么就要研發新的技術。在研發新技術時，要把握住空氣無處不在的特點來將高效空氣鉆井與繩索取心鉆探技術充分結合起來，鉆探效率得到了明顯的提高，并且成本也得到降低。從中可以看出，通過應用新技術可以獲得更多的經濟利益。

在膠結松散、振動容易碎的地層中，一直以來取心率較低，通常取心率范圍在10%到30%這一范圍內，從傳統鉆具中所取出的“巖心”，僅僅有幾個礫石，那些松散膠結物都已經被磨損掉，這種現象會導致人們錯誤的認為上地層與下地層之間被顛倒了。這些年來，鉆探界的技術人員會受到多種問題的影響，當他們研發出射流式雙管鉆具之后就可以解決了勘查過程中的問題。當應用了該技術之后，不僅提高了鉆探采心率，還能夠保持地層的原狀。

用射流式取心工具采取的巖心為柱狀，此時的采取率遠遠超過了90%，并且地質資料都已經被完成的取了出來。經過幾十年的實踐之后，在該地區的鉆探施工中，此項技術得到了廣泛的應用。

三、結束語

總而言之，為了能夠加強地質工作，實現地質勘查工作的要求，這就要求相關學者要努力研發出最先進的鉆探技術以及鉆探設備，加快鉆探設備更新換代的步伐。當前在地質鉆探過程中，往往采用最新的鉆探技術，這樣做不僅可以促使礦產勘查的技術水平得以提高，還可以促使礦產勘查的經濟效益得以提高。