对我国地质钻探技术的探讨论文

2017-03-17

对我国地质钻探技术的探讨

我国现今所面临的问题是人口众多，资源短缺，而解决这一问题的当务之急与重要途径就是通过地质勘探来发现资源并开发与发掘潜在的资源，并利用开发出的这些资源来创造经济效益，实现经济价值，为我国人民造福。因此地质勘探工作的重要性不言而喻，我们都知道地质勘探工作艰巨而又辛苦，地质勘探技术人员在恶劣地工作环境下仍要坚持不懈地按照探测目标和任务实施作业，不但要争分夺秒地完成任务，还要超额和保质保量地使工作效率不断地提高。

众所周知，地质勘探工作中钻探技术是一项关键性的技术，钻探技术的高低关系到后续工作中取样的难易程度及由样品所得相关数据的合理性、准确性与可靠性，因此，我们在这里有必要对地质勘探工作中钻探技术作一研究与探讨。

在我国以往的钻探工作中由于钻具及装备笨重落后，钻探技术水平不高，使得在钻探工作中投入了大量的人力、物力和财力，但取得的成效与经济效益并不理想，因此近几年经过我国钻探技术人员的研究与开发，在技术上的改革、创新与实践，在不断努力下，技术人员研制并改进了钻探工具与装备，实践证明，钻探技术的改革与创新，不但提高了钻探工作效率，而且节省了大部分人力，并把这部分人力投入到更新与完善钻具与技术开发的队伍中。钻探工作不是蛮干和光靠人力上就能完成好的一项工作，它是需要在钻探工作中不断地革新与创新，在多年总结的钻探技术经验与先进理念和技术理论指导下，运用超前超一流的钻探技术与先进装备来完成的一项工作。下面就对钻探技术及钻探设备作进一步的探讨与阐述。

1 在钻探工作中的钻探装备与钻探技术创新

1.1 钻探装备

钻探装备又称钻探设备，是钻探工作中起决定性作用的因素，它是钻探行业生产力发展水平的标志。要改变现行钻探工作中，人干一半，机器干一半的重体力活的状况，就需要钻探技术工作人员不断地改革与创新钻探设备与钻探技术。80年代探矿钻机以XY-4为代表，探明了大部分800 m以内孔深的资源，800 m以内的资源大都开采完或逐渐减少。2000年以后，随着矿产资源的短缺，以XY-4-4、XY-5机型为主体的探矿设备，揭示了很多1400 m深度以内的矿产。以后矿产资源开采，一是浅部越来越少，往深部发展;二是国外资源的利用。今后钻探设备的设计方向，钻机控制系统要电子化，人性化，井内观测影像清晰、准确化。

1.2 加强并提高钻探技术创新

技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过钻探技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。

1.3 在钻探工作中要加强新方法、新技术的推广应用

钻探技术的新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展。

2 钻探新技术在矿产勘查中的应用

(1)钻探技术应用愈来愈专业化。其专业化主要呈两种表现方式：

第一，在矿种方面趋于专业化，如膨润土矿钻探、硅藻土钻探、铝土矿钻探、砂矿钻探、高岭土矿钻探、盐并钻探等。

第二，在施工区域方面趋于专业化，如卵砾石层钻探、黄土地区钻探、水上钻探、污染地区钻探、河谷区钻探、冻土层钻探等。近年来我国加大投资力度向地质找矿勘查倾斜，特别加强铁矿、煤炭的勘查，许多新技术的运用也更多地在这两个领域得到实践，如在煤炭勘查方面，已有大批勘察单位采用MRD钻探技术，它可以取芯、可以在坚硬岩石里定向运动，先垂直向下，然后水平钻进，按你的要求轨迹运行。

(2)众所周知，在西部很多地区存在干旱缺水、地层破碎漏失的地质特性，钻探施工时如果按传统做法采用水作为循环液，那么施工过程中需要配备专门的供水车，而且要到很远地方拉水，这样一来成本非常高。仅供水的施工费用就占总施工费用的好几成，即便同期采用了节水钻探技术，因供水造成的成本高的状况仍然难改观。这类极端缺水地区钻探的难题，直到开发了空气组合新型钻探技术才算是得以解决。它属于非传统节水钻探方法的创新突破，充分利用空气无处不在的特点，以空气或仅消耗少量水的泡沫液作为循环介质，将当前先进高效的空气钻进与绳索取心钻探技术有机结合起来，钻探效率要比水钻的钻探效率高60%～100%，成本将降低到30%～50%。

(3)在众多胶结松散、振动易碎的地层中，历来取心率很低，大概为10%～30%，传统钻具所取出的“岩心”，仅有几个砾石而已，松散胶结物皆被冲蚀、磨损，往往使地层被误判，上下层位被颠倒。这些问题多年来一直困扰着钻探界的技术人员，直到研制出射流式双管钻具后才得以解决。此技术的应用，不但钻探采心率大幅提高，而且能较完好地保持地层原状的结构。用射流式取心工具采取的岩心为柱状，采取率为90%以上，地质资料被完整地采取上来。

综上所述，在地质勘探工作中的钻探技术是完成钻探任务和达到预定目标的关键性环节，因此钻探技术人员要给予高度重视并加强和提高对这方面的思想认识才能保质保量的完成任务。另外钻探技术人员还要不断地改革与创新钻探设备与钻探技术，在钻探领域中通过技术革新与创造，把先进完善的钻探技术加以实践与技术推广，让先进的钻探技术在钻探工作中发挥重要作用。

最后还要加强对钻探工作中钻探事故的分析处理与论证，注意在实际的钻探工作中出现的钻具与配套设备的磨损与连接强度问题，并注意经常检查磨损与偏离情况，检查钻具与配套设备的螺母是否紧扣，连接状况是否良好，保障钻具在作业与实际运用中不发生事故状况，再有在施工作业时还要注意孔壁的稳定性以及绳索取心钻杆的牢固不损坏，因此在设计钻具时材料要留出预定尺寸，防止因尺寸过大而造成的钻具与配套设备在钻孔时发生不必要的事故，耽误作业时间与计划的完成。

在钻探施工作业中技术人员在利用先进的钻探技术情况下，也不要盲目性施工，还要把经验与技术理论相结合，因状况而实施不同的技术方法，具体情况具体分析具体操作实施，不能只靠经验施工，也不能脱离实际理论而发生不必要的事故。

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