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【摘 要】 随我国科学技术进步与经济发展,钻探工程项目也越来越多。钻探工程是目前地质工程不可缺少的重要环节,通过钻探获取数据信息并为工程现场地质测试提供依据,可以有效一股整体工程的有效性。基于此,本文那就将对现代钻探技术的相关应用问题进行分析探讨。
【关键词】 地质;钻探技术;应用
1、我国钻探技术的发展现状分析
随着我国经济的不断发展,改革开放国策实施的不断深化,地质钻探工艺得了的快速发展和完善,就目前发展现状来看,我国钻探技术和国外发达国家相比,在整体上还存在一定的差距,但是,随着经济发达,该差距在逐步缩减。我国通过对“科钻一井”、“中国大陆科学钻探工程”等一系列重要科学工程项目的实施,使我国的钻探技术有了较高和较快发展,取得了许多与钻探有紧密联系的技术成果,并且形成了一整套具有国际先进水平的、新型的钻探技术体系。该体系包括扩孔钻进技术、硬岩深井取心钻进技术、井斜控制技术和泥浆技术等。在我国国土资源部科技、国家科技计划、地质大调查专项项目等实施下,通过对地质钻探技术应用和研究。在液动潜孔锤钻探技术、绳索取心钻探技术、组合钻探工艺、反循环钻探技术、新型节水钻探工艺、定向对接井技术、全液压动力头水文水井钻机、系列全液压岩心钻机、新型冲洗液技术、系列新型金刚石钻头技术、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术等工艺技术中取得了骄傲进步,为我国矿产资源勘查和地质调查提供较完备的装备和较高技术。尽管在近几年发展过程中,我国地质钻探技术得到了飞速发展,并且取得了令世界瞩目的成就,但是在细节发展上还存在诸多问题,严重影响了我国地质钻探技术发展,如我国现阶段大部分钻探设备还比较落后,这些设备在工作中表现出工作效率不高,索取信息数据不够准确,迫切需要更新换代等。
2、现代钻探技术应用探讨
2.1反循环钻探技术
反循环钻探技术分为空气反循环和水力反循环两大类。这种分类主要是根据循环的介质不同进行的。水力反循环钻探技术的循环介质是水或者泥浆之类,它的工作原理就是将水或者泥浆传送到孔底,取心钻头就可以得到柱状的岩心,然后取得的岩心就可以随着钻头到达地面。空气反循环钻探技术的工作原理就是双臂钻杆外管将空气输送到孔底,空气到达孔底之后就会产生膨胀,对孔底的潜孔锤会产生一个冲击力,从而潜孔锤就会对孔底的岩石产生剧烈的撞击,使岩石剥落。因此,当钻杆回到地面的时候也会带回一点剥落的岩石,通过对这些岩石的研究,就可以得到想要的资料。这两种技术各有所长,缺点也很明显。通过水力反循环钻探技术得到的岩石相对更加完整,提供的信息资料的可信度高。除此之外,其劳动强度也很低。但是这种技术对与水资源的依赖性较大,且工作效率不够高,钻进的速度也很慢。空气反循环技术的劳动强度也很低,且成本很低,在缺水干旱的区域非常实用。但是通过空气反循环技术获取的岩石只是碎屑,无法准确得反应地层的结构,其代表性不强。无论是那种技术,它们的应用范围都很广,在复杂的或者松软的地层都可以使用。
2.2绳索取心技术
绳索取心技术的特点就在于不需要使用钻杆。只有当钻头需要更换时或者钻头出现了质量问题的时候,才会使用钻杆。绳索取心技术的核心工具有用于堵塞时打捞的工具和装满岩矿心的岩心管。当获取岩心时,钻杆住是不需要提升的。这项技术十分便捷,且其适应性非常强,因而得到了较为广泛的应用。除此之外,通过这种技术取得的岩心质量能够得到保证,能提供较为完整的地层信息。这种技术钻进的深度不大,使得设备的钻进效率大大地提高。在工作时,若遇到了堵塞的问题,打捞工具会及时地解决问题,避免了钻杆工具和矿心之间的摩擦,极大地提高了工作效率。由于这种技术在操作时钻杆的提升次数很少,所以其工作强度比较低,钻头的寿命也大大地延长了。绳索取心技术在钻探地热、天然气、固体矿产以及冰层等领域有着广泛的应用。
2.3液动潜孔锤钻探技术
液动潜孔锤钻探技术在我国的钻探技术中是比较先进的。它的工作原理是用冲洗液带动液动潜孔锤的工作,当冲洗液冲击潜孔锤时,潜孔锤将接收的能量传送给钻头,于是钻头就可以产生有节奏的冲击负荷对岩石进行猛烈的撞击,从而得到岩石的样品。传送冲洗液最好的工具就是泥浆泵。液动潜孔锤钻探技术是在回转钻探技术的基础上发展起来的,在冲击力和回转力的共同作用下,设备的钻进效率很高,打孔的成本也得到了降低。与此同时,液动潜孔锤钻探技术能够充分利用一些硬度大的岩石脆性大、抗剪强度低等特点,有效解决了复杂地位的钻探工作。由于液动潜孔锤钻探技术是一种高频作业,需要不停地撞击,所以对于硬度大、脆性大、抗剪强度低的地质是很适用的。但是,在操作时,一定要注意设备的使用情况,要保证其能正常工作。除此之外,对于液压泥浆的选择一定要慎重,因为泥浆的质量与液动锤的磨损有很大的关系。一般要选择润滑性能好,沙子的含量低且粘度低的泥浆。当液动潜孔锤钻探技术的工作强度很大时,液动锤的使用寿命将无法保证,因此当今研究应着力于提高液动锤的使用寿命。液动潜孔锤钻探技术在水电建材、金属矿山以及石油化工等等领域有着广泛的应用。
2.4组合钻探技术
组合钻探技术,就是指反循环钻探技术、绳索取心钻探技术与液动潜孔锤钻探技术的结合,充分利用这三种技术的优点。由于组合钻探技术有着很多方面的优点,所以使用的范围更广,可以根据地层和地质的钻探要求选择合理的施工技术,大大地降低了劳动强度和成本,使钻探的效率大大地提升。
3、优化我国钻探技术的几点措施
3.1加强完善钻探队伍本身技术人员的自身素质的培养
例如可以通过定期聘请有着丰富操作经验的工程师进培训,普及机械操作要点与一些处理问题的方法,做到临危不乱。这是最重要的一项工作,因为人是机器不可替代的,人的机动性是那些冷冰冰的机械完全不能模仿,无法复制的。通过规范相关人员的操作技术,加强学习教育来达到提高工作效率的目标。
3.2加强与国内为相关专业技术知识与经验的交流
学习是提高自己最快的一种方式,既然别人做的比我们好,为何我们不向他们学习,也许我们并不能够得到什么关键性的技术,也许别人的一个简单的想法会给予我们一个良好的启示,藉此我们对自己的技术加以调整"改进。终有一天我们将会超过他们。
3.3合理选择钻探方案,制定充分的应急措施
合理选择钻探方案,可以避免因为原本地质原因而引发的不必要的损失,降低工程的成本。制定充分的应急措施是为了在最坏的情况下,最大限度的保障操作人员的安全,尽可能的减少经济上的损失,避免更大的破坏。这应该是每个钻探工程开工之前所必备的前提条件。
总言之,地质钻探技术是集多门科学于一体的综合性技术,随着时代的发展,社会的进步,计算机信息技术将会在地质钻探技术中广泛应用,届时地质钻探技术可以迅速对物质、地质等进行海量数据搜集和处理,在传统计算基础上会大大提升搜集数据的准确性和精确度。总之,在未来的发展过程中,钻探技术的发展将以电子计算机信息技术发展为基础。
参考文献:
[1]任文.现代钻探技术的分析应用[J].科技创新与应用,2014,06:298.
[2]张伟国.地质勘探钻探设施及技术革新对策[J].黑龙江科学,2014,02:165.
[3]朱发宪.分析钻探施工在地质资源勘查中的发展趋势[J].能源与节能,2014,05:126-127+168.
[4]张秉正.地质钻探工艺技术[J].黑龙江科学,2014,08:245.
【关键词】 地质;钻探技术;应用
1、我国钻探技术的发展现状分析
随着我国经济的不断发展,改革开放国策实施的不断深化,地质钻探工艺得了的快速发展和完善,就目前发展现状来看,我国钻探技术和国外发达国家相比,在整体上还存在一定的差距,但是,随着经济发达,该差距在逐步缩减。我国通过对“科钻一井”、“中国大陆科学钻探工程”等一系列重要科学工程项目的实施,使我国的钻探技术有了较高和较快发展,取得了许多与钻探有紧密联系的技术成果,并且形成了一整套具有国际先进水平的、新型的钻探技术体系。该体系包括扩孔钻进技术、硬岩深井取心钻进技术、井斜控制技术和泥浆技术等。在我国国土资源部科技、国家科技计划、地质大调查专项项目等实施下,通过对地质钻探技术应用和研究。在液动潜孔锤钻探技术、绳索取心钻探技术、组合钻探工艺、反循环钻探技术、新型节水钻探工艺、定向对接井技术、全液压动力头水文水井钻机、系列全液压岩心钻机、新型冲洗液技术、系列新型金刚石钻头技术、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术等工艺技术中取得了骄傲进步,为我国矿产资源勘查和地质调查提供较完备的装备和较高技术。尽管在近几年发展过程中,我国地质钻探技术得到了飞速发展,并且取得了令世界瞩目的成就,但是在细节发展上还存在诸多问题,严重影响了我国地质钻探技术发展,如我国现阶段大部分钻探设备还比较落后,这些设备在工作中表现出工作效率不高,索取信息数据不够准确,迫切需要更新换代等。
2、现代钻探技术应用探讨
2.1反循环钻探技术
反循环钻探技术分为空气反循环和水力反循环两大类。这种分类主要是根据循环的介质不同进行的。水力反循环钻探技术的循环介质是水或者泥浆之类,它的工作原理就是将水或者泥浆传送到孔底,取心钻头就可以得到柱状的岩心,然后取得的岩心就可以随着钻头到达地面。空气反循环钻探技术的工作原理就是双臂钻杆外管将空气输送到孔底,空气到达孔底之后就会产生膨胀,对孔底的潜孔锤会产生一个冲击力,从而潜孔锤就会对孔底的岩石产生剧烈的撞击,使岩石剥落。因此,当钻杆回到地面的时候也会带回一点剥落的岩石,通过对这些岩石的研究,就可以得到想要的资料。这两种技术各有所长,缺点也很明显。通过水力反循环钻探技术得到的岩石相对更加完整,提供的信息资料的可信度高。除此之外,其劳动强度也很低。但是这种技术对与水资源的依赖性较大,且工作效率不够高,钻进的速度也很慢。空气反循环技术的劳动强度也很低,且成本很低,在缺水干旱的区域非常实用。但是通过空气反循环技术获取的岩石只是碎屑,无法准确得反应地层的结构,其代表性不强。无论是那种技术,它们的应用范围都很广,在复杂的或者松软的地层都可以使用。
2.2绳索取心技术
绳索取心技术的特点就在于不需要使用钻杆。只有当钻头需要更换时或者钻头出现了质量问题的时候,才会使用钻杆。绳索取心技术的核心工具有用于堵塞时打捞的工具和装满岩矿心的岩心管。当获取岩心时,钻杆住是不需要提升的。这项技术十分便捷,且其适应性非常强,因而得到了较为广泛的应用。除此之外,通过这种技术取得的岩心质量能够得到保证,能提供较为完整的地层信息。这种技术钻进的深度不大,使得设备的钻进效率大大地提高。在工作时,若遇到了堵塞的问题,打捞工具会及时地解决问题,避免了钻杆工具和矿心之间的摩擦,极大地提高了工作效率。由于这种技术在操作时钻杆的提升次数很少,所以其工作强度比较低,钻头的寿命也大大地延长了。绳索取心技术在钻探地热、天然气、固体矿产以及冰层等领域有着广泛的应用。
2.3液动潜孔锤钻探技术
液动潜孔锤钻探技术在我国的钻探技术中是比较先进的。它的工作原理是用冲洗液带动液动潜孔锤的工作,当冲洗液冲击潜孔锤时,潜孔锤将接收的能量传送给钻头,于是钻头就可以产生有节奏的冲击负荷对岩石进行猛烈的撞击,从而得到岩石的样品。传送冲洗液最好的工具就是泥浆泵。液动潜孔锤钻探技术是在回转钻探技术的基础上发展起来的,在冲击力和回转力的共同作用下,设备的钻进效率很高,打孔的成本也得到了降低。与此同时,液动潜孔锤钻探技术能够充分利用一些硬度大的岩石脆性大、抗剪强度低等特点,有效解决了复杂地位的钻探工作。由于液动潜孔锤钻探技术是一种高频作业,需要不停地撞击,所以对于硬度大、脆性大、抗剪强度低的地质是很适用的。但是,在操作时,一定要注意设备的使用情况,要保证其能正常工作。除此之外,对于液压泥浆的选择一定要慎重,因为泥浆的质量与液动锤的磨损有很大的关系。一般要选择润滑性能好,沙子的含量低且粘度低的泥浆。当液动潜孔锤钻探技术的工作强度很大时,液动锤的使用寿命将无法保证,因此当今研究应着力于提高液动锤的使用寿命。液动潜孔锤钻探技术在水电建材、金属矿山以及石油化工等等领域有着广泛的应用。
2.4组合钻探技术
组合钻探技术,就是指反循环钻探技术、绳索取心钻探技术与液动潜孔锤钻探技术的结合,充分利用这三种技术的优点。由于组合钻探技术有着很多方面的优点,所以使用的范围更广,可以根据地层和地质的钻探要求选择合理的施工技术,大大地降低了劳动强度和成本,使钻探的效率大大地提升。
3、优化我国钻探技术的几点措施
3.1加强完善钻探队伍本身技术人员的自身素质的培养
例如可以通过定期聘请有着丰富操作经验的工程师进培训,普及机械操作要点与一些处理问题的方法,做到临危不乱。这是最重要的一项工作,因为人是机器不可替代的,人的机动性是那些冷冰冰的机械完全不能模仿,无法复制的。通过规范相关人员的操作技术,加强学习教育来达到提高工作效率的目标。
3.2加强与国内为相关专业技术知识与经验的交流
学习是提高自己最快的一种方式,既然别人做的比我们好,为何我们不向他们学习,也许我们并不能够得到什么关键性的技术,也许别人的一个简单的想法会给予我们一个良好的启示,藉此我们对自己的技术加以调整"改进。终有一天我们将会超过他们。
3.3合理选择钻探方案,制定充分的应急措施
合理选择钻探方案,可以避免因为原本地质原因而引发的不必要的损失,降低工程的成本。制定充分的应急措施是为了在最坏的情况下,最大限度的保障操作人员的安全,尽可能的减少经济上的损失,避免更大的破坏。这应该是每个钻探工程开工之前所必备的前提条件。
总言之,地质钻探技术是集多门科学于一体的综合性技术,随着时代的发展,社会的进步,计算机信息技术将会在地质钻探技术中广泛应用,届时地质钻探技术可以迅速对物质、地质等进行海量数据搜集和处理,在传统计算基础上会大大提升搜集数据的准确性和精确度。总之,在未来的发展过程中,钻探技术的发展将以电子计算机信息技术发展为基础。
参考文献:
[1]任文.现代钻探技术的分析应用[J].科技创新与应用,2014,06:298.
[2]张伟国.地质勘探钻探设施及技术革新对策[J].黑龙江科学,2014,02:165.
[3]朱发宪.分析钻探施工在地质资源勘查中的发展趋势[J].能源与节能,2014,05:126-127+168.
[4]张秉正.地质钻探工艺技术[J].黑龙江科学,2014,08:245.