地質鉆探技術及應用研究

程建文　田旭超

摘 要：社會的發展和科技的進步，使地質鉆探普遍進入人們的生活，并對人們的生活產生了重大影響。當前我國已開展許多地質勘探作業，不僅促進了經濟發展，還為地質鉆探技術發展積累經驗。本文主要研究地質鉆探技術的發展和運用，并將先進的地質鉆探技術進行詳細介紹，為研究人員提供思路，讓地質鉆探技術更快發展。城市化進程加快，地質鉆探技術取得顯著進步。但從當前的勘查情況看來，比較淺的容易開采的礦產資源已經被很多開發商開發完畢，開采人員就要將開發目光轉向難度大的深礦區，這就需要開采人員結合地理知識，分析待開采地區的實際狀況，采用高新技術提高開采效率，充分保證開采安全。

關鍵詞：地質鉆探；技術應用；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.083

0 引言

我國經濟發展不斷增速，許多鉆探技術無法滿足社會發展的需要，長期使用后，也會有很多不足暴露出來，這對我國地質鉆探技術的進一步發展有著較大影響。就當前我國鉆探技術的發展狀況看來，提升地質鉆探的工作效率是重中之重。文中主要介紹了地質鉆探中常用的技術，在進行設備更新和設備推廣時，操作人員可以根據實際的地質條件，不斷更新鉆探技術，學習先進技術，更好地為我國地質鉆探技術服務。

1 鉆探技術現狀

地質鉆探技術是人類賴以生存的重要技術，其歷史久遠，使用范圍廣泛。地質鉆探為我國資源開發開采提供了詳細的地質資料，對各類礦藏的開發利用起到了不可磨滅的作用。面積廣闊且地況復雜是我國地理環境的主要特點，地層中存儲著大量種類繁多的礦產資源。促進我國科技和社會進步的基礎就是研發先進的鉆探技術。地質鉆探技術的內容十分豐富，能促進國民經濟的進步，鉆探技術的更新和經濟的發展是息息相關的，相輔相成的，鉆探技術的提高自然有助于社會經濟的進步。

任何資源礦藏都是有限的，隨著我國資源儲量越來越少，環境保護逐漸加強，開采難度和開采要求也會越來越大，嚴重阻礙社會經濟的發展。地質鉆探技術的改進和開發，是應對當下開采困難這個難題的主要手段。新的地質項目的開發，對于礦物開采和使用的人員來說，既是機遇又是挑戰，地質鉆探新技術的開發，讓地質鉆探技術向一個全新的發展階段邁進。實踐中的鉆探技術的更新并不是一帆風順的，金剛石繩索鉆探取芯法，作為一個國際領先的鉆探，由于種種困難，目前并沒有在國內普及。有時候越先進的技術，迫于和成本和配套的設備技術等壓力，即使十分便捷高效，往往也會在推廣時遭遇瓶頸，引進難度過大等問題使推廣面臨困境。

2 地質鉆探技術的意義

地質鉆探技術在人們進行生產活動中涉及到比較多的領域，礦產資源位置的探測和地質、地況信息的檢測和了解等都需要鉆探技術的幫助。地質鉆探技術的合理運用會有效提高生產效率，改善生產質量。從宏觀的方面考慮，地質鉆探技術能有力推動社會的進步，帶動經濟發展。微觀來看，人們的生活和地質鉆探的相關技術聯系密切。我們當前需要重點考慮的問題，是如何讓地質鉆探技術與我國的經濟發展進程適應，如何讓地質鉆探技術滿足環保要求，不破壞生態平衡，服務目前和今后的礦藏開發，適應我國目前的環境狀況。地質鉆探技術能夠適應新的要求，趕上人類前行的步伐，是地質鉆探的重要任務。

3 我國地質鉆探技術的發展趨勢

3.1 鉆探方法的發展趨勢

目前我國鉆探方法已經無法適應社會發展的需要，其自身的缺點也就明顯暴露出來。我國地質鉆探技術發展，就是如何提高鉆探效率，減少工人施工強度，提升鉆探的深度和廣度，如何提高鉆探設備能力和改進提高目前鉆探工藝，嘗試利用最高效率的鉆探手段。我國地質鉆探方應該積極探索，不斷開發新的鉆探手段。

3.2 地質鉆探設備的發展趨勢

我國地質鉆探工作越來越深入，表層和淺層的礦產資源已經十分匱乏，當下階段和未來主要進行深層鉆探。傳統的鉆探設備已經難以適應地質勘探工作進展。為了提高作業效率適應深層鉆探的需要，還需研發更高強度的鉆探設備，解決深部鉆探需要解決的相關問題，和一機多用的新型設備來適應不同的鉆探環境。地質鉆探也會根據某種具體的需求開發鉆探設備，進而研發一整套的配套設備。

3.3 地質鉆探應用領域的發展趨勢

地質鉆探技術主要應用探明地下地質情況，礦藏的埋藏深度和厚度，巖芯樣品的化驗分析，目的層開發和開采工作，針對西部地區的深層礦物質的開采貢獻更為明顯。現如今，地質鉆探技術正在拓展其應用領域。不僅僅限于地質找礦，比如煤層氣和非常規天然氣的開發利用，水源地熱井利用方面，相信在不久的將來，地質鉆探技術的服務對象和服務范圍也會越來越廣。

4 地質鉆探技術的運用狀況

我國使用地質鉆探技術的時間短，跟發達國家相比較差距還不小。經過不斷地改進和探索，我國目前廣泛使用的是機械和液壓鉆機，整體設備和工藝已逐漸不能滿足目前的整體發展趨勢，采用更加完善的鉆探工藝和采用先進的鉆探設備迫在眉睫。按鉆探的方法分主要是回轉鉆進和沖擊鉆進，還有回轉和沖擊鉆進；按照循環液循環方式還可分為正循環和反循環鉆進；按照地質要求可分為取芯鉆探和不取芯鉆探。在鉆探技術方面，我國還沒有形成十分先進的工藝和技術水平。

下面就地質鉆探中常用的幾種技術展開分析。

4.1 反循環鉆探技術

反循環鉆探技術引領了鉆探技術的革命，是一種全新的鉆探技術工藝。按照循環介質不同，分為水（或泥漿）循環和空氣循環兩種。他的循環方式和正循環相反，泥漿或者空氣通過鉆具環空到達鉆孔底部，經過鉆頭通過鉆具內返到地表，進行地質鉆探的時候，既可以單獨使用某種鉆探工藝技術，也可以根據地層結構結合使用兩種或者以上鉆探工藝和方法。反循環鉆探技術具有循環速度快，鉆探效率高，有利于保護地層的特點。空氣循環技術具有循環效率高、成本低等特點，適用于干旱地區鉆探施工。

4.2 繩索取心鉆探技術

應用繩索取心鉆探技術工藝減少了起下鉆具的時間，能有效縮短鉆探時間，進而提高鉆探效率。主要應用于各種對于巖芯采取率要求較高的鉆孔或者是有些參數井的巖芯樣的特別要求。常規的鉆探工程中實際應用不是很廣泛，主要是工藝較為復雜其應用起來還是較為繁瑣和成本較高，缺點是回次進尺受限制。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，會直接影響鉆探施工管理的整體水平，因此這種操作技術在實際操作中應用得并不多。只有在地質條件較好的情況下，這種鉆探技術才能發揮它的最大價值，因此鉆探人員對于繩索取心鉆探技術還是比較認可的，只是這種鉆探技術本身對環 境的要求比較高，也就不適合在復雜地況的惡劣環境中使用。

4.3 新型節水鉆探技術

新型節水鉆探技術經常在干旱地區或者地質層深部有水的地區使用，在作業中不接觸孔壁，不浪費水資源，因此具有鉆探效率高、節省水資源的特點。廣泛使用這種技術，能有效面對干旱地區水資源缺乏的狀況，減少作業人員的工作強度，這種技術還會避免環境污染。

5 結語

我國的經濟飛速發展，現階段我國鉆探技術還不完善。我們想要在地質鉆探技術方面獲得突破，最關鍵的就是提高鉆探的效率。我國需要加大新技術的推廣和普及，對于不同的使用條件和不同的地層勘探技術，也要不斷的進行完善，這樣才能使我國的地質鉆探技術才能更好地發展。

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作者簡介：程建文（1973-），男，陜西戶縣人，本科，鉆探中級，研究方向：工程技術和工程管理。