地質鉆探技術及應用研究

楊 洪（大慶油田鉆探工程公司鉆井三公司15114鉆井隊，黑龍江 大慶 163000）

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地質鉆探技術及應用研究

楊 洪
（大慶油田鉆探工程公司鉆井三公司15114鉆井隊，黑龍江 大慶 163000）

摘 要：隨著人類社會的發展和進步，地質鉆探已經廣泛地應用到人們生活中，對人們的生活產生了嚴重影響。改革開放實施以來，我國已經進行了很多地質勘探作業，促進了經濟發展，為工作地質鉆探技術的發展鑒定了基礎。本文主要對地質鉆探技術的發展和應用進行研究，并詳解介紹了比較先進的地質鉆探技術，希望可以為相關研究人員提供參考，促進地質鉆探技術的發展。

關鍵詞：地質鉆探；礦產資源；應用研究

隨著城市化進程的加快，地質鉆探技術取得了明顯進展。從目前的勘查現狀來看，很多比較淺的礦產資源已經被很多開發商開放徹底，為了對其他一些比較深且開采困難的礦產資源進行鉆探，就必須結合地質理論知識，對實際情況進行分析研究并進行實驗，提高開采的效率，保證開采安全，保證地質鉆探質量。

一、地質鉆探技術的意義和作用

運用地質鉆探技術可以將深層地質資源開采出來，在采礦行業中取得了顯著成效，個別建筑行業也開始應用此種技術。在此種技術的應用下，人們可以深入地了解地下層的狀況，讓施工人員及時了解基層中存在的不安全因素。隨著經濟的發展，地質鉆探技術也取得了顯效成就，已經從傳統的測量方法轉變為信息測量技術，可以使用計算機設備對數據進行處理，完成數據計算和分析等任務。地質鉆探技術不僅是一種地質資源的開采技術，同時可以結合各種勘查技術施工，能夠實現功能互補，促進了工程的發展。

此種技術的使用，可以幫助采礦人員了解清楚資源所處位置，及時發現地質中可能存在的風險。傳統的勘探技術對深層地質情況了解較少，很難對施工風險進行預測和防范，容易產生不安全隱患，對采礦方案的選擇造成了很大影響。在鉆探技術的應用下，不僅增加了探測深度，而且可以幫助鉆探人員了解深層地質結構狀態，同時判斷不安全因素，對施工方案的確定具有很大幫助。

二、地質鉆探技術現在的發展狀況

由于我國礦物資源開采起步時間比較晚，所有鉆探技術具有很大的發展空間。隨著資源使用需求的不斷變化，鉆探技術也取得了新進展。為了促進經濟發展，采礦量也在逐年上升，對鉆探技術的發展提供了很大的發展空間，實現了傳統鉆探技術向信息技術的發展。地質鉆探技術于1980年起步，起初應用的時候，需要耗費大量的施工時間，而且要不斷更換勘探位置。隨著勘探技術的發展，在液壓技術的作用下，實現了探測頭輸送，可以在非常短暫的時間內檢測出探測深度，不僅節省了勘探時間，還簡化了勘探環節，同時提高了勘探結果的精準度，提升了使用效率。

技術的快速發展對采礦行業的進步起到了很大作用。相關部門加大建設資金投入的同時，還應該加強新技術的研發和創新。由于我國勘探技術發展的時間非常晚，而且缺少專業化鉆探人才，導致施工中遇到的很多問題很難得到及時解決，不能化解風險，影響了我國地質鉆探技術的進展。在實際施工中，如果不進行較深的地質鉆探，就不能高效地完成任務，一旦出現地質位置較深的問題，就會影響地質鉆探技術的正常應用，對鉆探質量產生了很大影響。在未來的發展中，必須借鑒國外先進技術，同時根據我國采礦技術的特征不斷創新，縮短與發達國家之間的距離，促進我國地質鉆探技術的發展。

三、地質鉆探技術的運用狀況

我國使用地質鉆探技術的時間比較短，與發達國家還存在一定的差距。立軸式巖心鉆機是鉆探技術常用的施工方法，在20世紀80年代設計率先設計完成。隨著科技水平的提升，我國現在已經主要應用全液壓鉆頭機，并主動進行此類機器的研發，已經應用到市場上，但還未廣泛進行推廣。在鉆探技術方面，我國還沒有形成較先進的工藝。下面對地質鉆探中比較常用的幾種技術進行分析。

（一）反循環鉆探技術

反循環鉆探技術是一種全新的鉆探技術，引領了鉆探技術的一次新革命。可以將鉆探技術分為水利循環和空氣循環兩種方式，而且進行鉆探的時候，可以實現兩種技術的交替使用。水利循環具有取心質量好、判層及時、時間利用率高等特點；空氣循環技術具有循環效率高、成本低等特點，適用于干旱地區。進行地質鉆探的時候，既可以單獨使用某種技術，也可以根據地質層機構結合使用兩種方法。這兩種方式經常使用于土資源調查中，擔當著重要任務。雖然空氣循環取樣鉆探技術利用率高、成本低，但是目前還沒有取得地質研究人員的一致認可，沒有進行推廣應用。現在我國的地質鉆探使用技術，依然停留在20世紀80年代的水平。由于我國地質鉆探新技術應用畢竟還比較少，還不能實現鉆探效率高的水平，導致進行地質狀況復雜的鉆探時，經常會出現各種各樣的問題，影響了地質資源的開采。

（二）繩索取心鉆探技術

繩索取心是一種不提鉆取心的技術。基本原理如下：當巖礦心灌滿巖心管，或者巖礦心發生堵塞時，不用將樁內鉆桿柱上升到地表面，可以直接使用繩索和相關打撈工具從桿柱理念將巖礦心容納管取上來。進行實際作業時，只有對鉆頭磨損狀況進行檢查的時候，才需要提升全部的鉆桿柱。繩索取心鉆探技術的應用，不僅可以提升鉆進效率，還可以縮短鉆進時間，同時還減少了鉆探機械在工作中的磨損，降低了鉆桿柱沖洗液對孔壁的沖擊力，讓孔內安全得到了保證。金剛石繩索取心鉆進方法目前已經得到了較多的使用，但是市場面還沒有正式進行推廣應用。雖然金剛石繩索取心鉆進方法得到了很多人員的認可，但是在惡劣環境下進行工作的時候，對鉆具壽命依然有很大影響，直接影響了了鉆探施工管理水平，在實際操作中應用得比較少。

（三）液動潛孔錘鉆探技術

液動潛孔錘鉆探技術具有堅硬、致密等特點，常用于脆性地層鉆進中，極大地提升了鉆進效率。因為此種技術是在回轉鉆進基礎上通過增加液動錘而實現的，在進行鉆進時，必須對設備的緊固件松緊情況進行檢查。當液動潛孔錘鉆探技術應用于大直徑、潛孔等施工環境時，可以同時聯合減震穩流平壓的空氣室操作，這種方式對液動潛錘性能的穩定具有很大作用，同時還可以保護泥漿泵和地面設備。液動錘可以在含量較多的固相和微粒泥漿環境下進行反復轉動，所以必須使用質量較好的高質量泥漿。如果泥漿質量達不到標準，不僅造成了液動潛孔錘的內部零件損壞，還會阻礙液動錘的正常作業。進行操作的時候，泥漿必須保證含沙量低、粘度密度低、潤滑性能好。泥漿材料必須具有低粘、低密度、低失水、高潤華性。進行直徑液動錘鉆進的時候，還應該及時觀察泥漿的凈化工作，可以使用凈化設備或者沉淀的方法進行操作，除此之外，還要在泥漿泵的蓮蓬頭位置設置過濾裝置。

（四）組合鉆探工藝

組合鉆探工藝是一種將空氣循環連續取樣和水利反循環結合的新技術，與空氣反循環連續取樣原理一樣，但是此種技術主要以液體作業循環介質，使用連續取柱狀巖心方式鉆進，可以結合金剛石繩索、空氣反循環等的優點，具有取心質量好、勞動強度低等特點，但是與反循環鉆探技術相比，鉆進效率比較低下，而且不能及時了解鉆地層的結構。此種技術經常使用于干旱缺水、取心艱難的地質勘查中。該技術自推廣以來，率先在青海、新疆等地區得到應用，與傳統技術相比，可以將操作效率提升5倍以上，同時降低了成本。此種技術在國內地質鉆探中具有很好的應用前景。

（五）新型節水鉆探技術

新型節水鉆探技術經常使用于干旱地區或者地質層深部有水的鉆探中，在工作柱塞反復運動和驅動力孔內節水鉆具等的作業工作，不接觸孔壁，不耗費水資源，具有鉆探效率高、節省水資源的特點。在此種技術的廣泛使用下，解決了干旱地區寶貴的水資源，降低了作業人員的勞動強度，而且此種技術應用到漏失鉆探孔中，不用填充堵漏料，減少了對環境產生的污染。該技術已經在山西、河南、內蒙等地區進行應用。經過應用發現，此種技術可以節省85%的地表水，將鉆探速度提高15%，而且減輕了鉆探人員的勞動強度，保護了環境，可以產生很大的經濟效益。

結語

隨著我國經濟發展速度的快速增長，現階段很多鉆探技術都不能滿足社會發展的需求，在長時間的使用中，經常出現很多弊端，對我國地質鉆探技術的發展產生了很大影響。從我國目前鉆探技術的發展現狀來看，目前最重要的就是提升地質鉆探的效率。本文主要分析了地質鉆探中比較常用的幾種技術，進行推廣的時候，地質鉆探使用人員可以根據地質鉆探的條件和鉆探技術的發展不斷更新，同時還可以借鑒西方技術，促進我國地質鉆探技術的發展。

參考文獻

［1］俞培合，邱建華.工程地質鉆探過程中鉆孔技術的應用［J］.內蒙古煤炭經濟，2014（8）.

［2］徐景珠，王秋成.論工程地質鉆探中的鉆孔找礦技術［J］.西部探礦工程，2015 （4）.

［3］張金昌.地質巖心鉆探技術及其在資源勘探中的應用［J］.探礦工程，2009.

［4］許劉萬，劉智榮，趙明杰.多工藝空氣鉆進技術及其新進展［J］.探礦工程，2014（36）.

［5］高富麗，劉躍進，張偉.我國地質鉆探技術裝備現狀分析及發展建議［J］.探礦工程，2013（2）.

［6］張偉.地質鉆探技術發展有關問題的思考［J］.探礦工程（巖土鉆掘工程），2013（5）.

中圖分類號：P62

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