特殊地質條件下的深層地下水綜合鉆探技術研究

■　吳尊東

（黑龍江省水文地質工程地質勘察院黑龍江哈爾濱150001）

特殊地質條件下的深層地下水綜合鉆探技術研究

■吳尊東

（黑龍江省水文地質工程地質勘察院黑龍江哈爾濱150001）

本文通過對找水方法以及相關的鉆探技術進行綜合性的研究和探討，總結得出在特殊地質條件下，合理的應用各種綜合鉆探技術來開采深層地下水，能夠產生良好的效果。不僅能夠解決水資源開發中存在的問題，還能夠有效的保障水資源的開發量，提高施工單位的經濟效益，希望本文的研究能夠為相關的工作人員提供一定的參考和借鑒。

特殊地質深層地下水綜合鉆探技術

我國各個區域的地質條件都有著一定的差異，在特殊地質的區域，水資源的開采會具有一定的難度，為了能夠有效的保障人們可以飲用到充足的水，就需要采用合理的鉆探技術，來開發深層地下水源，在保障深層水源開發效果的前提下，盡可能的提高特殊地質區域水源的開發力度，從而有效的保障區域人們的用水量。

1　目前特殊地質條件下的深層地下水鉆進技術存在的問題

為了能夠有效的保障人們的用水量，就需要充分的開發深層地下水，這是我國目前水資源利用和開發的主要趨勢。然而，要想能夠保障深層水資源開發的質量和效率，就需要選用合理的鉆探技術，確定找水的合理方法，以保障深層地下水能得到有效開發和利用。

相較于普通地質區域，在具有特殊地質的區域，深層地下水的開發也會存在一定的難度，在這特殊地質條件下，針對水資源的鉆探要采用合理的方法，只有方法得當，才能夠正確的找出水資源的位置，保障深層地下水資源開采的效率。而就我國目前在特殊地質條件下所采用的深層地下水鉆探技術來說，主要應用的技術類型為泥漿正循環鉆探方法，然而，這一方法在長期的應用中和社會的不斷發展中，其所具有的弊端逐漸暴露出來，以無法有效的滿足水資源開發的需求，而就其所具有的缺點來說，主要包括以下幾點內容：

（1）在進行泥漿鉆進的時候，通常都會對巖層造成一定的破壞，尤其是在特殊地質條件下，其會使得巖層很容易出現裂縫，對水層孔壁造成污染，使得所開采出來的水資源受到嚴重的污染侵蝕。另外，采用這一方法來對特殊地質條件的深層水資源進行位置的確定時，通常存在位置確定不準確的現象，也無法高效的測試出深層地下水中含有的各種物質，無法判斷深層地下水的水質等。

（2）采用泥漿正循環鉆探方法對深層地下水進行鉆入的進程中，當鉆孔的深度越深的情況下，則鉆孔內的泥漿也會出現增高的現象，這也就是說，液壓頭會逐漸的增大，泥漿液柱的高度也會隨之增高，這樣就容易造成較大的壓力，使得水層被泥漿堵塞，地下水無法流出在，這樣就無法有效的測定出地下水中營養化程度。

（3）在特殊地質條件下，采用泥漿正循環鉆探法進行地下水的開采，在鉆進的時候，會產生一定的殘渣，這些殘渣會堵塞排出口，使得泥漿無法有效的排出，從而導致鉆進的能力不足，這樣就會影響到深層地下水開采的效率。

（4）特殊地質區域，要是利用水文井進行施工，但是這一施工方式的應用會消耗較多的水資源，一般來說，特殊地質區域的水資源儲量本身并不豐富，采用這一方法進行施工，不利于水資源的開采，加上可能在鉆進的過程中，出現滲漏的問題，就會嚴重降低開采的效率，而且還會消耗大量的開采費用，從而使得開采單位面臨嚴重的經濟損失。

由上述可以看出，泥漿正循環鉆進技術在實際的應用中，有著諸多的弊端，無法有效的在特殊地質區域開采出充足的深層地下水，因此，需要采用其他的技術來進行替代，而多工藝空氣鉆進技術不僅能夠有效的彌補泥漿正循環鉆進技術中存在的不足，也會大大提升鉆進施工的效率，由于其所具有的諸多優勢，使得其逐漸受到了施工人員的青睞。可以說，這項技術是目前最有效的深層地下水綜合鉆探技術，其能夠快速并且準確的找到深層地下水的位置，保障鉆進的速度，綜合的反映出深層地下水的水質情況，從而為鉆探工作奠定良好的基礎。

2　水資源快速綜合鉆探技術

2.1多工藝空氣鉆探技術

這一技術的應用，需要綜合考慮到當地的地質條件，依據實際的施工條件，來應用多工藝空氣鉆探技術，從而使得深層地下水的開發效率得到提升，也使得深層地下水的開發質量逐漸提高。多工藝空氣鉆探技術中，主要包括的技術類型有空氣泡沫鉆進技術、氣舉反循環鉆進技術以及氣動潛孔錘正循環鉆進技術等，這些技術在長期的發展中，得到了不斷的改進，技術也更加的成熟，在運用這些技術的時候，只需要做好相應的地質評價即可，在現有設備的配合下，就可以有效的進行深層地下水開采。

工藝空氣鉆進技術是以壓縮空氣或者氣液混合物作為循環介質，或者又兼作鉆進時破巖機器動力的一種綜合鉆進技術方法，被視為當今世界上應用最廣泛和最有發展前景的鉆探技術方法之一。目前，該項在我國東部地區較多領域得到了廣泛應用，提高了鉆探技術水平與競爭力，明顯提高了鉆探效率、鉆孔質量與鉆孔深度，加快了勘探施工速度，節約了成本，取得了巨大的成就。近年來，多工藝空氣鉆探技術已在特殊地質的地下水勘查項目中得到應用，取得良好的效果。

2.2大口徑液動潛孔錘鉆進技術

液動潛孔錘是相對氣動潛孔錘而言，是利用循環液作為動力的一種碎巖工具，液動潛孔錘鉆進技術是獨具我國特色的一項優質、高效的鉆進方法，目前該技術已在我國大陸科學深鉆中得以較好的應用，也得到了國際鉆探界的高度重視與評價。而液動潛孔錘鉆進技術在中硬一堅硬巖層中的技術經濟指標均優于常規回轉鉆進技術，且有利于防止孔斜及減輕巖心的卡堵。

2.3多分支孔受控定向鉆探技術

在水井中的應用受控定向鉆探技術就是采用孔底馬達和必要的彎接頭或彎外殼控制方向沿設計的軌跡進行鉆進，來達到預定的靶區內，該項技術可在一個主孔的不同深度、不同方向鉆出多個分支孔，可大大提高鉆探效率，節約成本，提高鉆孔的綜合利用率。

目前，受控定向分支孔鉆探技術已成功地在固體礦產勘探中得到應用，定向鉆探對接井技術也廣泛用于鹽礦、堿礦、煤層氣等領域，該項技術的應用已為社會及生產單位帶來了很好的社會效益和經濟效益。

3　結語

總之，多工藝空氣鉆探技術和多分支孔受控定向鉆探技術等被視為現代國際鉆探技術的一次革命，具有技術含量大、應用領域廣的特點，具有顯著的實用價值，不但能夠解決常規鉆進過程中難以解決的許多問題，更有效的是能夠大大提高施工單位的經濟效益，大幅度降低施工成本，在深層地下水的合理開發與應用領域有著廣闊的發展前景，特別是在我國特殊地質地區進行深層地下水的開發有著巨大的發展空間。

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P634.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-335-1