地質(zhì)鉆探技術(shù)與實踐分析

曾廣濤

云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局816隊

摘要：社會的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，對資源和土地提出了更高的要求，所以，地質(zhì)鉆探技術(shù)對國民經(jīng)濟發(fā)展有重大的促進作用。地質(zhì)鉆探技術(shù)的提高，解決了當今社會在發(fā)展過程中出現(xiàn)的資源短缺問題，對人類可持續(xù)發(fā)展有著深遠的意義。地質(zhì)鉆探技術(shù)是取得地下實物資料、驗證地下信息并作出判斷，最后圈定礦體，評估品位的技術(shù)手段。鉆探技術(shù)是實現(xiàn)了宏觀影響大成果的支撐。我國的鉆探技術(shù)雖然跟國外先進水平有差距，但是經(jīng)過長期經(jīng)驗的積累和發(fā)展，也取得了一定的成果。本文分析一下地質(zhì)鉆探技術(shù)和實踐。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)；鉆探技術(shù)；實踐

跟隨世界各國對礦物和金屬越來越大的需求，全球固體礦物采礦投資增長了20%，說明了鉆探技術(shù)的重要性。國外的地質(zhì)鉆探技術(shù)并沒有根本性的突破，普遍都是用口徑小的金剛石繩索取芯鉆探技術(shù)，然后如果有不同的礦種或者不同的情況，再輔佐其他的鉆探技術(shù)。我國的鉆探技術(shù)雖然和國外的先進技術(shù)有差距，但是經(jīng)過中國專業(yè)人員的研究和實踐，已經(jīng)有了很大的發(fā)展，取得了不錯的成果，已經(jīng)有了一套具有國際先進水平的硬巖深井科學鉆探技術(shù)體系。而研制的螺桿馬達、液動錘和金剛石的結(jié)合，屬于世界首創(chuàng)，在國際中占據(jù)重要的地位，是先進的技術(shù)。

一、鉆探技術(shù)及其現(xiàn)狀

地質(zhì)鉆探技術(shù)歷史悠久，也是人類賴以生存的重要技術(shù)，我國的地理環(huán)境，廣闊又復雜，同時也存儲著大量的礦產(chǎn)資源，而且資源種類很多。研發(fā)先進的鉆探技術(shù)是促進我國科技和社會進步的基礎(chǔ)。地質(zhì)鉆探技術(shù)包含的內(nèi)容非常廣泛，對國民經(jīng)濟能夠起到促進的作用，人類的發(fā)展跟鉆探技術(shù)是不可分割的，鉆探技術(shù)的提升，就是提升社會經(jīng)濟。

目前，我國資源短缺的問題制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展，所以，地質(zhì)鉆探技術(shù)越來越受到重視，地質(zhì)鉆探技術(shù)新技術(shù)、新項目的開發(fā)，使地質(zhì)鉆探技術(shù)進入了一個新的時期。但是實踐中的鉆探技術(shù)并非如此[1]。當前最先進的金剛石繩索鉆探取芯法，在國內(nèi)還沒有得到廣泛的普及，而且雖然一些其他的技術(shù)投入使用，但是實踐中沒有想象中大范圍的推廣使用。

二、鉆探技術(shù)的分析

（一）多工藝空氣鉆進技術(shù)和定向鉆井技術(shù)

多工藝空氣鉆在干旱地區(qū)應用很廣，可利用空氣、泡沫等物質(zhì)作為循環(huán)的介質(zhì)，潛孔錘在我國金礦的勘察中以及非開挖鋪設(shè)管線的施工中的到廣泛的利用，而且效果非常好。在實踐中，定向鉆進除了廣泛的運用到了礦產(chǎn)開發(fā)中，還用在水井、坑內(nèi)鉆探等工作中。

（二）液動錘鉆進技術(shù)

液動錘鉆進技術(shù)也被稱為液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)，重要是應用在硬巖層中，可以提高地質(zhì)工程的鉆進速度，效果非常明顯。這個技術(shù)防止孔斜效果也很好，液動錘的直徑在35-150mm之間，所以經(jīng)常用在地表孔和坑內(nèi)勘察孔工作中[2]。

（三）繩索取芯鉆進技術(shù)

繩索取芯鉆進技術(shù)，經(jīng)常用在地表、坑內(nèi)的地質(zhì)勘查鉆孔的工作中，采用的設(shè)備是摩擦焊和等離子焊接頭，還有國產(chǎn)的650N級高強度低合金鋼管，可以實現(xiàn)2503米的鉆孔深度，有效的提高了鉆探的速度和取芯質(zhì)量。

（四）金剛石鉆進技術(shù)

地質(zhì)工程中用到的鉆頭種類很多，有人造金剛石孕鑲鉆頭，聚晶鉆頭還有天然金剛石鉆頭，這些鉆頭使用量大，應用也很廣泛。國內(nèi)鉆頭制作包括浸漬法和熱壓法的鉆頭，還有使用了低溫電鍍和真空燒結(jié)法的鉆頭，同時還開發(fā)了震動鉆進、水力噴射和沖擊反循環(huán)鉆進技術(shù)，效果也很好。

三、地質(zhì)鉆探技術(shù)的實踐分析

對于地質(zhì)鉆探技術(shù)的實踐，本文會舉兩個例子來進行描述分析。

（一）烏深1井的實踐分析

烏深1井在河北省南皮縣烏馬營鎮(zhèn)。主要的任務是探查烏馬營鎮(zhèn)潛在山構(gòu)造帶。本井為四開井，底層復雜，穿過多個不同的壓力層系。

1、優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)。為了使井身結(jié)構(gòu)更加的科學合理，專家經(jīng)過研究在本來的兩套設(shè)計方案中，選取了其中一套。選取的方案存在著大尺寸井眼裸眼井段長、成本高，機械鉆速低等困難，因此在井身結(jié)構(gòu)中留了一層儲備套管，應付狀況的出現(xiàn)。

2、提高大尺寸井眼的機械鉆速。烏深1井的全井平均機械鉆速為1.51m/h，全井共用660.4mm舊牙輪一只，444.5mm牙輪鉆頭17只，311mm鉆頭38只，215.9mm牙輪鉆頭3只[3]。影響機械鉆速的主要因素是鉆頭類型和鉆井參數(shù)還有水力作用。只有鉆頭類型和地層匹配得當，才能發(fā)揮其他因素。選擇材質(zhì)優(yōu)良的鉆頭類型，有利于聲波曲線確定巖石的可鉆性，合理的使用PDC鉆頭，在本井的三開井段使用了川克鉆頭廠生產(chǎn)的金系列鉆頭7只，效果很好。

3、鉆井液工藝技術(shù)。烏深1井自上而下根據(jù)所鉆地性特性的不同，設(shè)定了不同的體系。通過采用硅穩(wěn)定劑、加大磺化類處理劑用量、嚴格的控制高溫高壓、提高鉆井液的密度四個方面提高了硅基防塌鉆井液的防塌能力。

（二）對煤層氣鉆探技術(shù)的實踐分析

我國煤層氣鉆機的理論和技術(shù)研究不足，而且，煤層氣的開發(fā)很晚，設(shè)備借用的常規(guī)油氣鉆井設(shè)備，體積大而且成本高。結(jié)合我國煤層氣的資源狀況，要加強對煤層氣鉆井設(shè)備的理論和技術(shù)研究。

采用繩索取芯技術(shù)的注意事項。鉆進過程要注意，如果井斜度過大，就會對后期的割芯和取芯過程造成很大的影響，在鉆進的開始，就要保證鉆塔的安全，按照規(guī)定驚醒，鉆機的中心、鉆桿、井口在一條直線上，確保鉆機處于水平狀態(tài)。取芯過程中，保證井內(nèi)的清潔，加強對沖洗液的控制度，確保在取芯過程中，遇到的巖屑能夠排除，不然會對取芯造成影響。在鉆井場地準備好高密度鉆井材料，如果有井噴的情況發(fā)生，就及時的采取邊循環(huán)邊加重壓井法。

結(jié)語：

世界各國對能源的需求逐漸升高，一些常規(guī)能源已經(jīng)不能滿足社會的發(fā)展，所以，就要開采更多更好的資源，所以鉆探技術(shù)就顯得越來越重要，世界各國也致力于對鉆探技術(shù)的研究。地質(zhì)鉆探技術(shù)也一直是我國重視研究的技術(shù)之一，鉆探技術(shù)的發(fā)展是我國社會發(fā)展的支撐。

參考文獻：

[1]王興龍.解析資源勘探中地質(zhì)巖心鉆探技術(shù)的應用[J].江西建材，2014，（7）：221-221.

[2]陳兵.論地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2013，（24）：118-118.

[3]崔海龍，駱建文.有關(guān)地質(zhì)工程鉆探技術(shù)與工藝分析[J].赤子，2012，（12）：151.