地质钻探工艺技术初步探究

地质钻探工艺技术初步探究

杨立东

江苏省地质矿产局第一地质大队

摘要：作为支持我国经济持续发展的重要工作之一，地质钻探是一种极具挑战的综合类勘探技术。根据我国地质钻探工作人员多年的探索与研究，我国其实在钻探方法、技术探索、发展前景以及人才培养等方面都取得了巨大的成就。现如今，科技不断进步，经济不断发展，我国不仅仅在地质钻探工艺技术上取得了进步，还让这项工艺有了更大的发展空间。我国地质钻探工艺技术的不断进步和发展凸显了我国科技人员不断钻研的刻苦精神，也表明了我国在技术领域一直没有松懈，反而稳扎稳打，锐意进取，不断突破。因此，探究我国的地质钻探工艺技术可以促使我国在地质研究领域中获取更大的进步。本文主要分析了我国地质钻探工艺技术的基本类型、设备研究、基本概念以及发展前景，为探究地质钻探工艺争取了进步的空间。

关键词：地质钻探工艺技术；初步；探究

如果地质钻探工艺技术取得了进步，那就表明着我国在钻探工艺技术领域也迈进了一大步。随着经济的发展和科技的进步，我国对于资源的要求越来越多也越来越广泛。而城镇化的推进以及建筑行业的发展使得我们对于建筑材料的需求越来越紧迫。无论是岩石还是部分矿产资源的开采都已经离不开高超的钻探工艺技术。然而，目前我国对于地质勘探工作的探索还不到位，不仅仅缺乏科学的技术，也缺乏技术性人才。因此，只有好好研究和探索地质钻探工艺技术，才能够有助于我国的经济快速发展和进步。

一、钻探的概念以及分类

（一）“钻探”的基本概念理论

提到“钻探”，就该知道“钻探工程学”。“钻探工程学”是一门实践性非常强，而且将会应用到多种学科的综合性技术学科，无论是其理论还是实践都需要不断地发展和完善。“钻探工程学”主要包括工艺和设备两大部分。它的任务是为了向学生阐述关于岩土钻掘工艺与设备的基本理论，然后综合国内外的实践经验介绍各种钻掘生产过程的基本程序、施工组织以及管理方面的知识和技能，帮助学生熟悉岩土钻掘工程的基本规律和基本生产程序进而培养他们解决实际技术问题的能力等。而本文需要探索和研究的就是“钻探工艺技术”。我们主要分析钻探工艺技术的分类及地质钻探工艺技术[1]。

（二）钻探的分类类型概述

钻探工艺是要利用钻机设备等从地表向地下钻个孔，然后通过这个孔进行一系列的工程施工，且施工的工程要符合要求。根据钻探的分类，我们分为地质钻探、地热钻探、工程勘察钻探、水文水井钻探、石油钻探、文物勘察钻探等等。所谓的地质钻探是指工作人员从深度不一的钻孔中找到岩心或者矿样进行探究和分析。而判定地层地质的作业情况的方法是工作人员利用钻机的设备从地球的表面向地下进行钻孔，然后从孔内进行各种满足工程要求的操作。此外，我们也可以根据钻探的目的对钻探的类型进行分类:地质钻探、地热钻探、工程勘察钻探、水文水井钻探、石油钻探、文物勘察钻探等等[2]。我们针对于地质钻探可以进行深层的研究，因为地质钻探也是钻探工艺技术中较为基础的一种，工作人员可以通过不同的地质对不同的钻孔中取得样本进行分析，然后判断出地质的作业情况。

二、对于钻探设备和技术的研究与探索

（一）钻探设备的探索

对于我国现在的地质基本状况来说，主要有三种钻机类型。单一的钻机已经满足不了我国的钻探需要，需要进行多种类型的扩展以及工艺的提升。第一，油压式立轴钻机。所谓的油压式立轴钻机在地质钻探和工程勘察中都是一种非常重要的设备。但是油压式立轴钻机的功能并不是十分的完善的类型，需要很大的空间进行改进和提上，也需要进一步地进行方法的改造。改进的方面主要有两点。第一点，油压式立轴钻机需要增强其自身的功率，发展成为强力钻才能够提升工作的效率，同时还能达到降低经济成本的效果；第二点，油压式立轴战机需要进一步完善其工作的功能。例如，增加双卡盘不停钻倒杆机构，实现长行连续给进。立轴式钻机是利用立轴的旋转力量驱动钻杆的回转，并且辅以机械或液压来给进。立轴式钻机的安全可靠性高、功能完善、易拆装、运行维修方便，适合我国大部分地质层钻探[3]；第二，转盘式钻机。对于转盘式的钻机，工作人员需要注重其工作用途。此工作钻机是在岩土钻桩或者岩土施工方向上占有很大地位的钻机，这种钻机的特点是有转盘，通常利用自身重量来加压并且辅以液压给进。这种钻机的口径比较大、转速比较低、转矩比较大，常用于大口径硬合金岩心钻探、水文水井钻探中[4]；第三，全液压顶驱式钻机。这台钻机算是钻机目前最为受欢迎的设备，也是所有钻机要发展和进步的方向，是我国进行钻探工艺技术探究的主要内容之一。经过我国钻探技术工作人员的艰辛努力和探究，全液压顶驱式钻机已经是最为轻便、方便和进行液压操作的机子了，也彻底摆脱了各种钻机笨重、难操作的特点，形成了一种新的技术流。它能够高速运转、平稳运转、还能够机械化、自动化地进行调控，完美地进行工程的操作。

总而言之，技术研究发明人员根据我国的国情需要发明了这些款式的钻机，主要目的是为了进一步发展我国的钻探技术。随着我国的改革开放以及技术的不断进步，钻机技术一定会更上一层楼。

（二）钻探工艺技术探究

此外，我国目前对于钻探工艺有着很多的技术和方法，有些技术已经发展成熟，也有些技术需要完善。大概分为以下几种类型的工艺技术：金刚石钻探工艺、绳索取心钻探工艺、冲击回转钻探技术、定向钻探技术、多工艺空气钻探技术。

第一，金刚石钻探工艺。金刚石钻探工艺技术不仅仅能够减轻工作的劳动强度，还能降低工作事故和成本，是钻探工艺中最受欢迎的一种方式。我国应用最多的是是人造金刚石孕镶钻头；第二，绳索取心钻探工艺。绳索取芯钻探技术是最好钻探技术方法，它综合了各种地质的效果。但是钻杆的可靠性低；第三，冲击回转钻探技术。冲击回转钻进可防止岩心堵塞、减少原材料消耗和提高工艺质量等优点；第四，空气钻进可以利用空气当做介质进行钻进，多数用于干旱的地区[5]。

三、地质钻探技术的发展前景

目前，钻探技术虽然有所进步，但是依旧不够完善。所谓的钻探技术可是能够融合各种科目及技能的综合类技术工艺。钻探技术与目前最受欢迎的计算机信息技术相结合是最好的发展前景。计算机可以快速地对钻探技术所需要的信息进行科学有效地处理，不仅仅能够大大提高钻探的准确度，还能够提高数据的精确度。工作人员可以应用先进的数据分析、管理和建模系统对勘查所获得的大量不同数据信息进行整理分析，并且形象的表现在图表上。因此，以后钻探专业的发展将主要要依赖电子计算机信息技术。

结语

综上所述，随着时代的发展，我国对于各种矿产资源的需求越来越多，这需要更加高超的技术才能探索得到。而地质钻探作为开采矿产的一项最基础的工作，又关系到矿产资源的安全利用以及矿产公司的经济利益和生产工艺，必须要稳扎稳打，踏踏实实。面对地质钻探技术的不断进步以及大好的发展前景，我们在探索这门综合性技术的时候也要注意培养专业性技术人才。只有发展好地质勘测方面的专业教育，才能够针对国家的需要进行人才的培养，最后使得人才和技术都能够得到一个大的提升空间，为我国的矿产勘探事业作出最伟大的贡献。

参考文献

[1]李鸿磊.分析地质钻探工程项目风险控制的原则、内容、过程和方法[J].科技创新导报，2012(14)：10-12.

[2]崔林,王怀登,刘启银,钱良平,郝林.地质钻探技术的应用研究[J].广东科技，2013(12):6-10.

[3]何中导.地质钻探中孔内复杂情况的处理方式研究[J].城市建设理论研究(电子版)，2016(31):30-31.

[4]耿瑞伦,张林霞,冉恒谦,李常茂,冯国强.21世纪地质钻探技术应用与发展趋势[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2001(S1)：15-16.

[5]杨赤剑.浅谈地质钻探技术的安全及管理问题[J].科技致富向导，2014(06)：145-146.