安徽省煤田地质局第二勘探队 安徽芜湖 241000
摘要：随着我国社会经济的快速发展，产业升级成为了我国各个产业进一步发展的主要方向。深入总结和分析钻探工艺的发展历程，依据现阶段相关产业发展的需要对相关的钻探工艺进行创新，对于促进钻探行业的发展具有非常积极的意义。本文主要论述了钻探工艺的应用和发展，为钻探工艺的创新发展奠定了基础。
关键词：钻探；与时俱进；创新
一、引言
钻探是一门有着较长发展历史的技术，在不同的应用领域之中采用的钻探技术存在较大的区别，且在不同的应用领域之中对钻探技术的核心要求、需要解决的问题都存在较大的差异，但是各种类型的钻探技术在原理上是相同的，在工艺上也互相渗透，其本质上只是存在方式的差异。随着我国经济的快速发展，钻探技术在我国经济发展的过程之中发挥的作用逐步加大，跟随时代的发展及时的革新钻探技术对于推动经济和行业的发展具有积极的作用。
二、钻探工程应用范围概述
现阶段钻探工程的发展已经较为成熟，其应用领域主要为以下三个方面。一是勘查领域，其目的是对地下的地质构成和地质环境进行勘查，进而充分的了解到地壳的运动状况，地下储存的各种矿产资源等；二是工业生产领域，钻探的根本目的是满足实际生产的需要，例如在石油开采的过程之中钻探生产井以及观测井等。三是在工程建筑的过程之中进行各种钻探作业，其目的是对施工地区的地基进行充分的了解和有效的处理。
三、钻探工艺发展概述
钻探工艺在不同的应用领域之中其应用的形式存在较大的差异，但是其依靠的基本原理基本一致，因此勘查领域之中钻探技术的发展历程就是钻探技术发展历程的一个有效缩影。
（一）金刚石绳索取芯钻进
金刚石是自然界硬度最高的物质，因此其在钻探工艺初期发展的阶段得到了较为广泛的应用，且以其为核心，在各个产业之中诞生了多种形式的钻探工艺。金刚石绳索取心钻进是一种在地质勘查中应用时间较长的钻探工艺，其能够有效的对处于浅层的石油、天然气等矿藏资源进行勘查。现阶段这一工艺在实践的过程之中能够在5422米的深处实现取心，能够有效的完成对复杂地层的探测作业。随着技术的不断发展，围绕这一工艺诞生了超级钻具，发展了一系列的合金钻杆。
（二）液动冲击回转钻进
液动冲击回转钻进工艺在矿产资源勘查过程之中的应用已经非常成熟，不同的国家依据自身地质条件的实际特点对这一工艺进行了改进，进而使其呈现出了国家特色。俄罗斯在采用这一钻探工艺时普遍采用阀式冲击器，而我国在采用这一工艺时则主要采用无阀冲击器。这一钻探工艺在实践之中体现出了以下几个方面的优点：一是在硬岩钻探的过程之中具有较高的钻探效率；二是能够有效的延长钻头的寿命；三是在钻探的过程之中能够有效的保证钻探的垂直度；四肢在钻探的过程之中不易出现堵心的现象。现阶段这一钻探工艺正在向着更大的钻探孔径和深度发展。
（三）气动潜孔锤钻进
这一工艺最早应用在矿山爆破开采的过程之中，随着技术的不断发展，现阶段其在地质勘查的过程之中也得到了较为广泛的应用。这一技术在实践之中表现出了以下几个方面的突出优点：一是极大的提升了钻探的速度；二是在钻探的过程之中能够有效的保证钻孔的垂直度；三是能够同其他的钻探工艺有效的结合为一个整体，进而发挥出更大的作用。现阶段这一钻探工艺呈现出了多样化的发展趋势。其能够实现有效钻探的孔径和孔深在不断扩大，实现这一工艺之中能够应用的装备的数量在不断的增加，从整体上看其能够有效的同其他的技术融合为一个整体，进而发挥更大的作用。
（四）反循环钻进
在钻进的过程之中理想的孔底状态是岩屑在形成之后迅速从孔底的位置处排出，避免岩屑等在孔底被反复的破碎进而对钻探工作的效率产生负面的影响。反循环钻进能够保证及时的将钻进过程之中产生的岩屑排出。现阶段在工业实践之中应用的反循环钻主要划分为两种类型：一是水力反循环钻；二是空气反循环钻。这种钻探技术在实践之中体现出了以下几个方面的优点：一是在钻进的过程之中能够有效的保证钻低的清洁程度；二是在钻探的过程之中具有较高的钻探速度；三是能够有效的建立孔内岩样输移的流速进而将钻孔内部的物质快速的输送到地表。目前这一技术在地质勘查、煤炭资源开采的过程之中得到了较为广泛的应用。反循环钻进过程之中采用的设备和仪器大部分来自于德国、美国和日本，进一步优化反循环钻进采用的相关设备对于推动这一技术的发展和应用具有非常重要的意义。
（五）定向钻进
随着信息技术和测量技术的快速发展，定向钻进技术逐步的趋于成熟。现阶段定向钻进的过程之中已经能够实现对整个钻进过程的全程监测，进而保证自身钻进的方向。这一技术在工业生产的过程之中发挥着非常重要的作用。例如在建筑物的管线埋设的过程之中，定向钻孔技术能够有效的减轻工程整体的工程量，提高工作效率。在各种矿藏开采的过程之中依据生产需要钻探对接孔；在油气资源开采的过程之中钻探水平孔等。定向钻探不仅要求最终的钻探结果满足相关要求，而且整个钻探路线也必须符合相关的规定。
四、钻探工艺发展趋势概述
钻探工艺在过去的一个时间段已经发展的较为完善，现阶段钻探工艺的发展和创新主要集中在超硬材料、钻头设计和制造这两个方面。
（一）超硬材料
现阶段在钻探作业之中用作碎岩工具的切磨材料主要有以下几种：一是采用硬质合金做为钻探工艺的刀具以及其他各种在钻探的过程之中需要的支撑类材料。此类刀具和材料在实践的过程之中体现出了极为优越的耐磨性和抗冲击特性。不同类型的合金材料在综合力学性能上存在一定的差距，在实际钻探的过程之中可以根据钻探地层的地质特点选用合适的材料。二是天然金刚石，此类是在钻探工艺之中应用最早的超硬材料，但是现阶段人造材料的硬度已经超过金刚石，其应用的范围在逐步的缩小。三是人造金刚石，这是一种模仿金刚石的内部构造而创造的材料，其在使用的过程之中有着较强的耐热性，其部分独特的性质其他的材料无法取代；五是人造金刚石和硬质合金的复合体，此类材料充分了结合了人造金刚石和硬质合金的优点，在使用的过程之中体现出了诸多的优点。在钻探工艺之中钻头的材料对于钻探有着直接的影响，其通常选用超硬材料，目前
（二）钻头设计制造技术
在钻探工艺之中钻头对于钻探有着直接的影响，其性能的优劣通常由两个方面的因素决定，一是上文之中论述的钻头所选用的超硬材料；二是钻头的设计制造水平。目前现今已能根据不同岩层和用途以及钻进工艺设计和制造钻头。在钻头设计和制造的过程之中公认的要素包括以下几点：一是超硬材料的优选；二是钢体材料和胎体性能优选；三是合理造型设计，讲究布齿、钻头保径、水力 学和等磨损强度效果。四是先进的烧结、制造工艺、质量标准及检侧技术。五是与钻头配套的稳定器、扩孔器设计与效果。如今发展方向是研制高效、长寿、低成本钻头。
五、结束语
现阶段钻探的具体工艺已经发展成熟，钻探工艺的发展主要围绕超硬材料和钻头的设计制造。在推动钻探工艺发展的过程之中应该加强信息化技术在超硬材料和钻头设计制造之中的应用。
参考文献：
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