莫德民
黑龙江省自然资源调查院 150000
摘要:矿产资源推动了社会经济的迅速发展,浅层易开采的矿产已基本得到开发,但对于深部矿产资源的开采难度系数非常的大。通过探讨地质钻探技术的理论知识,并对钻井技术进行实地研究,这无疑使对地质勘探技术的设施和工艺都是一种高要求和高挑战,促进技术在地质钻探工作效率的提高,对钻井技术在使用时的安全也是一种保障,并且对钻探技术在实施时的成本控制也提出了科学合理的要求,最终可以保证钻井地质工作质量。
关键词:地质钻探技术;分析;研究
地质钻探技术随着城市化进程脚步的加快,得到了显著的提升。相对较浅的矿产资源已开采殆尽,为了实现对深矿区并且开采较困难的矿产进行钻探,对实际情况的分析必须结合地质理论知识而进行试验,最终确保安全开采,能够提高开采效率,确保地质钻探质量最佳。
1 地质钻探技术的意义和作用
地质钻探技术有助于寻找深部矿产资源,在采矿业中得到广泛的应用,同时在建筑工程前期的规划中也会利用到。地质勘查的进行,对地下层的具体情况可以进行深入的了解,利于判断出地层中的不稳定因素。地质钻探技术随着科技的发展不断的完善和进步。从传统的勘探测量方法到信息化计算设备的应用,系统内就能够完成运行分析工作。地质钻探的技术不是单一的,而是多种勘探技术的相结合,实现互补功能,在工程现场提供服务。在进行采矿前,技术人员需要对矿产资源的具体位置进行明确。传统勘探方法对深部地质情况和成果了解太少,对地层中存在的危险因素难以识别,可能影响开采方案的确定。钻探技术可根据需要增加勘探深度,可以有利于技术人员更清楚的了解地质结构,并确定是否存在不稳定因素,验证所选择的开采方案是否具有可行性。地质钻探技术分析如下:
1.1 反循环式钻探技术
反循环钻井技术在地质钻探技术中,是一种新发明的的采矿技术。钻井领域称这项技术为钻井技术的新改革。反循环钻进技术一般有两种:即空气反循环、水反循环。同时,采用两种方法将同一钻孔中的钻具进行钻井的转换。 空气反循环技术经济高效,在干旱地区很适用。而水循环技术具有取心质量高、清晰判层、效益好的优势和特点。根据地层实际情况,结合两种方式共同进行,或者也可单采用水反循环和空气反循环钻进,对国土资源调查分析发挥着巨大的作用。
1.2液压锤钻进技术
液压锤钻进技术,是在旋转钻探的基础上,利用泥浆泵运送的冲洗液体驱动液压潜孔锤,将外力施加到钻头上。也就是把冲击负荷的回转钻头安装在了钻头处。在进行钻孔时,液压锤位于钻杆或岩心管与钻头中间。在深钻条件下,随着钻入加深,进入钻孔中对钻头施加冲击力,实现提高钻进效率的要求。液压潜孔钻探是对普通回转钻头的一种改进技术,是现代金刚石钻进和空气钻井的一种新钻井技术。对于坚硬岩石和复杂岩层钻进难度大、效率低来说,是一种有效的钻井技术。
1.3 绳索取心钻探技术
不采用提钻方式实现取心的技术称之为绳索取心技术,其原理为:填充岩石或岩心管的心被堵塞,不必直接将钻孔柱放在地面上,利用专业的打捞设施,在钻钻杆柱内将岩矿心的容纳管拉上来。当钻杆需要大修或更换时,钻杆柱才会被提升到表面。绳芯钻井技术降低了起重钻具的耗时,为纯钻井提供了足够的时间,很大程度上提高了钻进的效率;减少了钻井设备举升所带来的磨损,降低了提升钻杆冲洗液对井壁的冲击力,保证了井眼的安全。
1.4 组合钻探技术
把空气循环连续取样和水利反循环结合的新技术称之为组合钻井技术,和空气反循环连续取样原理相同,但该技术主要在循环介质中用液体进行作业,采用连续取柱状岩心方式进行钻进,可以结合金刚石绳的优点,空气反循环等,以取心质量好,低劳动强度的特点,但与反循环钻井技术相比较,钻井效率相对较低,并且对钻地层的结构不能及时去了解。该技术在干旱缺水和硬岩地质勘探中经常使用。自该技术推出以来,已在青海、新疆等地区进行了应用。和传统技术进行比较,可使作业效率提高5 倍之上,并使可以降低成本。该技术在国内地质钻探中拥有广阔的应用前景。
2 地质钻探技术的发展方向
2.1 工程钻探领域的发展趋势
给人类社会发展奠定坚实基础的就是基础设施建设。但是,各种建设项目都需要使用钻探技术。在进行项目建设之前,需要对开发项目的地质进行勘查,确定其地质条件,在工程项目的进行提供准确的数据支撑,以保证项目的有效开展。工程建设项目在经济和社会不断发展下,其数目也增加了很多,建设项目所占用的土地也有多元化的特点,使其能够满足社会发展的需要,对工程地质钻探技术的发展提出了更高更新的要求,想要满足工程建设项目的顺利进行,就需要不断发展地质钻探技术,最终能够为人类社会发展提供最大的保障。
2.2 有利于生态环境的保护
地质钻探技术在生态保护领域,也得到了很好的应用。地质钻探技术在土地改革和盐水地下水污染治理具有十分重要的现实意义,为盐渍化土地改革,地质钻探技术可以提取不同地区相应的土壤数据,帮助有关研究人员提出更好的土壤改革计划方案,并且也极大降低了对生态环境的破坏。同时,在地下水污染控制方面,地质钻探技术能找到水污染的源头,让环保部门可以对其进行及时有效管理,对缺水国家人民的生活质量有重大意义。
2.3 改善全球淡水资源短缺状况
近年来,世界人口数量在不断剧增,全球水污染变得越来越严重。淡水资源在工业化加速发展的过程中,逐渐减少,并且淡水资源多数都是存在地下的,所以地质钻探技术的作用就很大了,在世界上,现在所有地区都在进行对地下水的测试和勘察,在很大程度上改善了淡水资源的短缺状况,钻探技术可以优化地下淡水,并能在一定程度上解决淡水资源紧缺的状况,其作用极为巨大。
2.4 在矿产资源勘察领域的发展趋势
矿产资源是一种不可再生的资源,由于人类对矿产资源的数量与日俱增,能够进行开采的矿产资源也在不断减少,但是,人类社会的发展又无法离开矿产资源,所以矿产资源短缺问题已引起人们的广泛重视。我们对陆地矿产资源勘探技术水平进行提高之外,也要向海洋探测技术的方向进行研究和发展。近年来,由于地质钻探技术迅速的发展,人们对海洋也开始进行了勘探。基于海洋钻井技术的崛起,加深了勘探领域的发展,从原来的近海地区勘探向高纬度和深海地带进行勘探,使人们对海洋矿产资源的内部的存储量更加清楚的了解,并在一定程度上推动了海洋矿产资源的开发,从而有效地缓解能源短缺现象。
3 结束语
总而言之,由于社会经济的日新月异,各行各业都得到了空前的繁荣和发展,而各个领域的科学技术也在随着社会和经济的发展也不断进步,现在拥有的钻探技术已无法满足社会需求。地质钻探技术发展的关键是提高钻井效率,现在的金刚石绳索取心钻探方法已被广泛应用,我们应该更新在不同地质条件下的勘探技术,使我国钻探技术越来越好。
参考文献:
[1]俞培合,邱建华. 工程地质钻探过程中钻孔技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2014(8).
[2]徐景珠,王秋成. 论工程地质钻探中的钻孔找矿技术[J].西部探矿工程,2015(4).