地质勘查钻探技术应用及发展

地质勘查钻探技术应用及发展

蒲,勇

重庆南江水文地质工程地质队

摘要：社会经济发展使人们的环保意识以及资源节约意识得到不断提高，这就需要有关人员在进行地质钻探工作过程中充分利用地质钻探技术，对地下矿产数量、矿产品位以及矿产分布范围等分布情况进行验证，实现更好地对资源进行开发，这样才能保证地质钻探领域可以得到不断拓展，从而为社会的经济发展提供好的服务。下面本文将对地质勘查钻探技术的应用以及发展做一个探究，希望能对我国地质勘查工作提供一定的帮助。

关键词：地质勘查；钻探技术；应用；发展

能源作为影响我国社会发展的重要因素之一，在社会经济快速发展的背景下，我国对能源的需求也在逐渐提升，随着能源的不断紧缺，能源危机已经成为全球化问题。为了有效解决能源危机，近些年来我国的钻探技术随着地质勘查事业的不断发展在逐渐进步，钻探技术设备以及技术不断升级以及更新对有效缓解我国日益严峻的能源危机发挥了重要作用，为我国经济的长远健康发展提供了源源不断的动力。

1 地质勘查钻探技术的定义以及重要意义

1.1 地质勘查钻探技术的定义

地质勘查钻探技术主要是指在实际的工作过程中，有关人员采用钻孔设备在地层内进行钻孔，并且将地层的岩石破碎的钻井方法以及工艺。这种工艺在实际的应用过程中能对地下实物资料、资源储量以及矿石品位进行熟练掌握，还能对地下岩石层材料的信息进行科学验证。经过我国多年的不断发展，我国的钻探设备与技术得到了很好的发展，并且近些年来我国逐渐加大了对这一方面的资金以及人力投入，这就使得我国逐渐形成了拥有自身特色的技术体系。其中这就包括我国的反循环钻探技术、液压潜孔锤钻探技术以及绳索取心钻探技术和组合钻探技术等方面取得了快速发展，有效地推动了我国地质钻探事业发展。

1.2 地质勘查钻探技术的意义

地质勘查钻探这门专业技术具有悠久历史，并且经社会的不断发展已经成为人类生存发展中不可缺少的重要技术之一。我国由于矿产资源丰富并且拥有较大的储存量，我国近些年来社会技术的飞速发展，通过对地质钻探技术的不断创新为我国经济的快速发展发挥了重要作用，并且近些年来地质钻探技术在各个方面得到了广泛应用。其中就包括地下矿产资源进行勘查，对工程的地质状况进行勘查，还包括对地下水的开采情况进行勘测等等，所以这项技术与人们的生产生活有着紧密的联系，可以说当今社会的不断发展必须要拥有地质钻探技术的有效支持。地质钻探技术的发展速度在一定程度上对我国社会经济的发展速度造成一定影响，所以近些年来如何推动地质钻探技术发展，充分发挥地质勘查工作的重要作用，已经逐渐成为有关人员需要面临的全新挑战。

2 地质勘查钻探技术的应用分析

2.1 反循环式钻探技术应用分析

在进行实际的地质勘查钻探过程中，反循环式钻探技术作为众多地质钻探技术中一种全新的钻探技术，这项技术的出现被钻探界普遍称为钻探技术的再次革命，为地质勘查事业的发展发挥了重要作用。其中这项技术在实际的应用过程中主要可以分为空气反循环和水力反循环两种，在实际的应用过程中有关人员可以在同一钻孔中使用同一套钻具对这两种方法进行利用。其中空气循环工作原理是在实际的应用过程中将空气进行压缩，然后将压缩空气作为介质，在实际的应用中需要利用双壁式钻杆中的外管将压缩空气运送到孔底，通过空气膨胀产生的冲击下使孔底的潜孔锤撞击岩石，在完成这一过程后空气利用双壁式钻杆的管道将岩石碎屑带出地面，这些碎屑就是钻探工作所取得的样品，有关人员就可以通过对这些样品进行化验从而实现对该处地质情况进行科学分析。这项技术在实际的过程中循环效率较高、成本较低，适宜在干旱地区进行应用。水力反循环在实际的应用过程中以泥浆或者清水作为介质，通过双壁钻杆的管环隙将介质运到孔底，在获得岩心后经过内管带到地面进行化验分析，水力反循环技术在进行实际的应用过程中具有取心质量好、探层及时以及时间利用率高等特点，在实际的应用过程中有关人员就可以根据实际情况对这两种方法进行综合利用，有效提高整体的地质勘查钻探效果。

2.2 绳索取心钻探技术应用分析

绳索取心钻探技术在实际的应用过程中，这是一种不提钻取心的钻探技术，在实际应用中基本原理为，在应用中当岩矿心装满岩心管或者发生岩矿心堵塞情况时，有关人员不需要将孔内钻杆柱向地面提升，可以选择通过应用专用的绳索打捞工具在钻孔杆内将岩矿心容纳管进行打捞从而获得样品进行检测，在实际的应用中只有当钻头需要检查磨损状况或者进行更换时，有关人员才需要对全部的钻杆柱进行提升。绳索取心钻探技术在实际的应用过程中有效降低了升降钻具所需要的时间，从而保证纯钻进时间能得到有效增加，这对提高整体的钻进效率具有的重要作用，与此同时还能有效减少钻探机械升降系统在实际应用过程中的磨损以及动力消耗，有效避免因为升降钻杆柱冲洗液对孔壁的冲击现象，可以保证钻孔内更加安全，这项技术在实际的应用过程中使用范围较为广泛，同时应用比例较高，其中主要就包括在我国石油的天然气钻探、固体矿产钻探、水域钻探以及地热钻探中都得到了广泛应用。

2.3 液动锤钻探技术应用分析

液动锤钻探技术实际的应用过程中，这项技术属于在回转钻探的基础上，通过利用冲洗液的驱动力使液动锤受到冲击并将冲击力产生能量向钻头传递，通过钻头将岩石破碎。在实际的应用过程中通常采用泥浆泵对冲洗液进行传递和配送，在钻孔过程中，将液动锤安装在钻杆或者岩心管与钻头之间，可以有效保证钻进效率能得到不断提高。液动潜孔锤钻探技术作为对常规回转钻探的有效改革，同时也是现代钻探技术中继空气钻探技术以及金刚石钻探技术之后的一种新的钻探方法，这项技术在实际的应用中通过对坚硬岩石脆性大而抗剪强度不足这一弱点的充分利用，有效解决了我国的坚硬岩石以及某些复杂岩层钻探效率不足的问题。目前这项技术已经广泛应用地质、化工、石油、水电、建材以及金属矿山等不同领域，对我国不同领域发展发挥的重要作用。同时这项技术也是我国目前最为成熟的钻探技术之一，这项技术在我国的使用以及发展处于国际领先水平。

2.4 组合形式钻探技术应用分析

有关人员在进行实际的地质勘查钻探过程中，需要按照实际需求将反循环式生产技术和绳索取心钻探技术进行有效融合，从而实现在实际的钻探过程中将不同钻探技术的优势进行充分发挥，将这些钻探技术的有效融合可以将各技术的不足进行弥补，从而形成综合性极强的组合形式钻探技术。这就需要在实际的应用过程中，有关人员需要根据实际的地质条件以及钻探需求，对不同钻探技术的优势进行充分发挥，保证钻探效率能得到逐渐提高，从而逐渐降低钻探成本。

2.5 其他工艺技术

地质勘查钻探技术除了绳索取心钻探技术、 反循环钻探技术、 液动潜孔锤钻探技术、组合钻探技术广泛应用并且已经成熟的技术之外，同时地质钻探行业还存在一些其他工艺技术，其中主要就包括新型节水钻探技术以及岩心钻探技术等等，其中新型节水钻探技术是主要针对干旱地区以及浅部地区无水而深部有水地区的钻探作业。同时岩心钻探技术在实际的应用过程中，能实现在运输作业安装作业，拆迁作业、钻井作业以及其他野外作业中对危险源进行辨识。由于这两项技术的独特优势在我国的地质钻探中也得到了有效应用，为我国地质勘查行业发展发挥了很大作用。

3 地质勘查钻探技术的发展趋势

近些年来随着我国地质勘查钻探技术的不断发展与进步，这就使得综合型钻探技术应用逐渐成为我国地质勘查钻探技术的发展趋势，其中综合型地质勘查钻探技术主要是指，有关人员在进行某个矿区、某个项目工程或者单独的钻孔过程中，需要根据项目的实际情况做好钻进方法的合理选择，在实际的基础应用过程中可以运用单个的钻孔技术，同时也可以将多种钻孔技术进行综合利用，从而保证能创造出更大的经济效益。综合钻孔技术在实际的应用过程中作为一个全新的技术体系，也是我国未来地质勘查钻孔行业发展的主要方向，其中从我国地质勘查钻孔技术未来的发展趋势进行研究就可以发现，其中主要包含以下几个方向。

3.1 根据实际情况进行钻探技术选择

有关人员在进行地质勘查钻探技术的选择过程，需要根据实际情况进行钻探技术选择，主要包括需要根据岩石的特点以及施工的具体环境以及条件，从而实现在现有钻探技术的技术上，选择最高效的钻探技术。同时有关人员在进行岩层的取心钻进，坑道内钻进以及深孔坚硬层的钻进过程中，就需要选择硬度较高的钻孔设备，其中就包括选择金刚石钻进这种方法。在进行中硬度岩层的垂直钻进过程中，有关人员最好采用冲击回转的机械钻孔方式进行作业。在进行地质较为松软的岩层的钻探过程中，有关人员就可以选择螺旋钻、振动钻以及采用机械静力钻孔的方式进行钻孔作业。

3.2 钻探设备的钻头和钻具的发展趋势

经过不断地研究表明，目前使用的各种钻头以及钻具技术正在逐渐趋于完善以及成熟，从使用年限上进行研究就可以发现，使用了聚晶金刚石复合片的 PDC钻头在实际的应用中使用时间更长，从而能保证地质钻探的成本可以得到极大降低。与此同时近些年来强度较高、质量较轻的合金钻杆以及绳索取心钻杆和多级伸缩式钻杆技术在实际的地质钻探中得到了广泛应用。各种新材料新技术钻探设备的使用，有效提高了地质勘查钻探技术的应用效率，对提高整体的技术应用质量也发挥了重要作用，有效推动了我国地质勘查事业的快速发展。

3.3 加强技术应用，有效推动技术进步

在进行实际的地质勘查钻探技术应用过程中，有关人员对采用上端孔端共用，同时在深孔部位开始分孔的钻探技术的有效应用，在地形相对复杂的定性钻孔技术以及方向固定的钻孔技术的应用，同时还包括矿山坑内钻进技术的有效应用，这些技术的不断应用对促进我国地质钻探技术的快速发展发挥了重要作用，从而有效推动了地质勘查钻探技术的快速发展。

4 结束语：

综上所述，地质勘查钻探技术在实际的应用过程中较为复杂繁琐，并且涉及领域较多，近些年来随着我国资源开采情况的日益紧张，地质勘查钻探技术的不断发展对缓解我国资源紧张问题以及解决我国的资源开发问题发挥了重要作用。地质钻探技术工艺的研发以及体系的完善也是我国经济发展的重要组成部分，这就需要有关人员在不断地钻探工作中吸取教训积累经验，保证我国的地质勘查钻探技术可以得到大力发展。

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