地质钻探工艺技术初步研究
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煤田地质勘探及主要技术手段研究煤炭是我国最主要的能源资源之一,煤炭资源丰富、分布广泛,对我国经济社会发展具有重要意义。
而煤炭的地质勘探是煤田开发利用的重要环节,其主要任务是确定煤层的分布、厚度、品位等地质特征,为煤炭资源的开发利用提供科学依据。
本文将围绕煤田地质勘探及主要技术手段展开研究,从勘探目的、方法技术、勘探成果评价等方面进行探讨。
一、煤田地质勘探的目的煤田地质勘探的主要目的是为煤炭资源的勘探开发提供地质条件和证明,其具体包括以下几个方面:1. 煤层分布及储量估算:通过地质勘探,确定煤层的分布范围、厚度、倾角和走向,并对其储量进行合理估算,为煤炭资源的合理利用提供依据。
2. 煤层品位评价:通过地质勘探,获取煤层的品位信息,包括灰分、硫分、挥发分、发热量等指标,为煤炭品质的评价和利用提供依据。
3. 煤层结构与构造分析:通过地质勘探,分析煤层的构造特征和变形情况,为后续矿井设计和采煤工作提供依据。
4. 煤田水文地质条件评价:通过地质勘探,评价煤田的水文地质条件,包括地下水分布、水质状况等情况,为矿井设计和采煤工作提供依据。
5. 矿井选址和采煤工艺研究:通过地质勘探,确定矿区的选址和矿井的位置,为后续的矿井建设和采煤工作提供依据。
煤田地质勘探的方法技术主要包括地面勘探和井下勘探两种方式。
1. 地面勘探:地面勘探是指在地表进行的地质勘探工作,主要包括地质地球化学勘探、地球物理勘探和地质钻探等。
(1)地质地球化学勘探:地质地球化学勘探是通过对煤田地质构造的野外调查和采样分析,获取煤层的分布、结构和成分等信息。
包括对岩石、土壤、水质等进行取样分析,了解地下岩性情况和水文地质特征。
(2)地球物理勘探:地球物理勘探是利用地球物理方法对地下介质进行勘探,包括地震勘探、重力勘探、电磁勘探等。
通过对地质体的物理性质和构造特征进行研究,为煤层的分布和品位评价提供依据。
(3)地质钻探:地质钻探是通过对地下进行探测取芯,获取煤层的岩芯、水文地质样品等,用以分析煤层的物理、化学性质及地质构造特征,为确定煤层的地质条件提供依据。
钻探新技术与新工艺介绍在石油勘探领域,钻探技术和工艺一直是不断创新和改进的。
本文将介绍一些最新的钻探新技术和新工艺,以期提高勘探效率和减少环境影响。
首先,方向钻井技术是近年来取得突破的一项钻探技术。
传统的钻井技术只能在垂直方向进行,但随着油田的逐渐开发,许多储层是以水平或倾斜方向延伸的,传统的钻井技术无法有效地触达这些储层。
方向钻井技术通过调整钻井井口的方向来控制井筒的走向,实现水平和倾斜钻井,从而有效地开发这些储层。
这项技术大大提高了钻井的效率和生产能力。
其次,超深钻井技术是另一项引人注目的钻探新技术。
随着石油和天然气资源的日益稀缺,勘探者们被迫深入更加复杂和困难的地质条件下寻找新的储层。
超深钻井技术克服了深井钻探中遇到的高压高温、井壁不稳定和岩心回收困难等问题。
此外,超深钻井技术还可以为地质实验、地震研究和地热能利用等领域提供重要的科学数据。
再次,钻井液技术的创新也为钻探工艺带来了显著的改进。
钻井液是用于冷却钻头、润滑井眼、平衡地层压力和悬浮岩屑的液体。
研发新型的钻井液可以提高钻井速度、减少钻井成本、增加井壁稳定性、减少环境毒性等。
例如,利用纳米技术开发出的纳米液晶钻井液可以在高温高压环境下保持稳定,并具有出色的抑制岩屑溢流能力。
此外,生物降解钻井液的应用也成为减少环境影响和提高可持续性的重要举措。
最后,自动化和智能化技术在钻探领域的应用也越来越广泛。
自动化系统可以实现井下作业的无人化,减少操作人员的风险和劳动强度,并提高作业的准确性和效率。
智能化技术则通过数据分析和人工智能算法,提供准确的地层信息、钻井参数和设备状态等,为决策者提供科学的指导。
这些技术的应用不仅大大提高了钻井的安全性和生产效率,还为勘探者提供了更多的数据和信息,促进了油田的可持续开发和管理。
综上所述,钻探新技术和新工艺的不断引入为石油勘探带来了新的机遇和挑战。
这些技术不仅提高了勘探效率和生产能力,还大大减少了对环境的影响。
钻探方法工艺技术钻探方法是一种在地下地质勘探中应用的技术方法,它通过钻孔的方式获取地下的地质信息。
钻探方法的主要目的是为了了解地下的地质构造、地层情况、矿产资源以及水文地质等信息,为工程建设、矿产开发等提供依据。
下面我们来介绍一下钻探方法的工艺技术。
钻探方法的工艺技术主要包括勘探设计、钻具选择、钻孔施工、取芯、巷道钻探和岩芯分析等环节。
首先是勘探设计。
在进行钻探前,需要进行勘探设计,确定钻探的目的、范围和深度等参数。
根据地质条件和勘探目的,选择合适的钻探方法和技术。
其次是钻具选择。
根据勘探设计的要求和地质条件,选择适合的钻具。
钻具主要包括钻头、钻杆、钻管和钻具的连接件等。
不同的地质条件和勘探目的,需要选择不同类型的钻具。
然后是钻孔施工。
钻孔施工是钻探的核心环节,也是最复杂的环节之一。
钻孔施工需要根据地质情况掌握合理的钻探速度,控制钻孔的直径和深度。
同时,在施工过程中要随时对钻孔进行观测和记录,及时发现地质异常情况。
接着是取芯。
取芯是钻探中获取岩芯样品的重要环节。
岩芯是判断地层和岩石性质的重要依据,也是研究地质构造和矿产资源的重要材料。
在取芯过程中,需要根据地质层位情况选择合适的取芯方式,并保持岩芯完整,避免样品的破碎和混杂。
之后是巷道钻探。
巷道钻探是一种特殊的钻探方法,主要用于地下工程施工和矿山开采等领域。
巷道钻探需要根据地下巷道的尺寸和形状选择合适的钻探设备和工艺。
同时,还需要根据巷道的施工进度和地质条件等因素进行钻探顺序和方法的调整。
最后是岩芯分析。
岩芯分析是对取得的岩芯样品进行实验和测试,获得更详细的地质信息。
岩芯分析一般包括岩石薄片观察、物理力学性质测试和化学分析等内容。
通过岩芯分析,可以进一步了解地下地质情况,为后续的工程建设和矿产开发提供更具体的依据。
综上所述,钻探方法的工艺技术涉及勘探设计、钻具选择、钻孔施工、取芯、巷道钻探和岩芯分析等环节。
科学合理地应用钻探方法和技术,可以获取准确的地下地质信息,并为工程建设、矿产开发等提供可靠的依据。
钻探工艺技术钻探工艺技术是一种专业的技术领域,主要用于地质勘探和矿产资源开发。
钻探工艺技术的目标是通过钻孔方式获取地下的地质信息或者开采矿产资源。
本文将介绍钻探工艺技术的流程和常用设备。
钻探工艺技术的流程一般包括以下几个步骤:前期准备、选址和导线、钻孔施工、取芯和固化、分析和评价。
首先是前期准备阶段,这个阶段主要是针对钻探区域的地质情况进行调查和前期准备工作。
包括地质地貌调查、矿产资源调查和环境评估等。
这个阶段的结果将决定钻孔的位置和深度。
接下来是选址和导线阶段,钻孔的选址是通过前期准备阶段的数据分析得出的。
选址的目标是确保钻孔能够最好地接触到目标地层,整个过程需要借助测量设备对选址进行精确导线。
然后是钻孔施工阶段,这是整个钻探工艺技术的核心阶段。
常用的钻探方法有旋转钻法、锤击钻法和往复钻法等。
旋转钻法是最常见的方法,它通常采用液压或机械钻具,通过旋转钻杆和钻头来打破地层并向下钻进。
施工过程中需要根据不同的地质情况选择合适的钻头和钻具。
此外,钻进过程中还需要不断循环注入钻进液体以冲洗钻孔,并及时清理井底的碎屑。
完成钻孔后,就是取芯和固化阶段。
取芯是将钻进过程中获取的地层样品取出来进行分析的过程。
常用的取芯设备有取心管和取心器。
取出的地层样品将被送到实验室进行分析。
固化是将已钻好的孔道用水泥或者其他材料填充并巩固,以防止孔道坍塌。
最后是分析和评价阶段。
这个阶段是对钻探过程中获取的地质数据进行分析、评估和总结的过程。
根据分析结果,可以进一步判断目标地层的构成、厚度、质量等,对地质结构和资源分布进行评价。
在钻探工艺技术中常用的设备有钻机、钻杆、钻头、取心器、取心管、钻进液和施工辅助设备等。
这些设备的使用需要根据具体的地质情况,选择合适的型号和规格进行操作。
总之,钻探工艺技术是一项复杂而专业的工艺技术,通过钻孔方式获取地下地质信息或者开采矿产资源。
它的流程包括前期准备、选址和导线、钻孔施工、取芯和固化、分析和评价等步骤。
地质导向技术在水平井钻探中的应用研究一、前言(一)项目的意义与来源水平井是大幅度提高采收率、加快资金回收、降低油田开发综合成本的有效途径。
它被国内外油田广泛应用到多种类型油气藏的开发生产中,取得了显著经济效益。
随着地震资料品质的提高和油藏精细描述工作的深入,冀东油田于2002年开始大力推广应用水平井技术,水平井的数量快速增长。
油田首先在柳赞油田柳102区块第三系边底水油藏成功实施了不同目的层的水平井5口;随后,相继开展了高104-5、高63、庙101等区块浅层油藏水平井开发,同时还在高78、高5等区块实施了穿层大斜度水平井、高29区块多油层分支水平井、高含水区小井眼开窗侧钻水平井作业。
已实施的水平井在提高单井产量、提高油藏采收率和降低成本方面均取得了较好的效果,为近几年油田产能建设、较大幅度提高区块原油产量打下了基础,使油田开发工作取得了重要进展。
可以认为,水平井技术是复杂断块油田提高采收率、提高产量,最终提高勘探开发整体效益的最有效途径之一。
地质、工程设计完成后,在水平井施工中,地质导向技术必不可少,是指导现场定向施工,及时引导钻头走向、最大限度地钻遇油层的关键技术,直接影响水平井成功实施。
冀东油田自2001年在开发生产中实施水平井技术以来,截止到2005年12月31日,已钻各类水平井111口。
地质导向技术通过这些大量的实践和研究,逐步发展为成熟的技术,形成了一套适合油田地质特点的导向技术。
为了进一步推广地质导向技术,系统总结以往经验,为今后不同井况、不同地层水平井施工提供最优方案,2004年冀东油田设立了《地质导向技术在水平井钻探中的应用研究》应用性科研项目,由勘探开发工程监督中心承担,研究时间为二年(2004年1月-2005年12月),课题编号2003-8-3。
(二)立项目的及主要研究内容1、立项目的该项目立项目的是通过对完钻水平井地质导向技术的应用效果进行总结分析,尤其是对钻探失败的水平井进行原因分析,结合实际工作中遇到的困难,寻求解决方案,建立切实可行的地质导向思路。
地质勘探G eological prospecting矿山地质探矿工程中钻探技术的实践研究邢俊华(安徽省地质矿产勘查局327地质队,安徽 合肥 230000)摘 要:随着钻探施工技术的发展,其在复杂地层中的应用越来越广泛,但复杂地层各方面的条件会对钻探施工效率和质量产生较大的影响,因此针对矿山地质工程中钻探技术的实践研究十分重要。
基于矿山地质探矿工程的钻探技术进行设计,首先对复杂的地层进行分析,针对分析结果设计靶向定位钻探技术,通过实验研究:准备钻井前的需要的钻机与钻具,通过使用钻探技术对矿区地层钻井,对比传统方法的钻井率,得到结果:对比传统方法,使用钻探技术的方法,其地层的钻井率更高,施工时间也更短,且随着地层的深度加深,施工时间也不断减短。
关键词:勘探;矿山;钻探技术;实践研究中图分类号:P624 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)02-0124-2Practical research on drilling technology in mine geological prospecting engineeringXING Jun-hua(327 geological team of Anhui Bureau of Geology and mineral exploration,Hefei 230000,China)Abstract: With the development of drilling construction technology, it is more and more widely used in complex strata, but the conditions of various aspects of complex strata will have a greater impact on the efficiency and quality of drilling construction, so the practical research of drilling technology in mine geological engineering is very important. Based on the design of the drilling technology of mine geological exploration engineering, firstly, the complex strata are analyzed, and the targeted positioning drilling technology is designed according to the analysis results. Through the experimental research, the required drilling rig and drilling tools are prepared before drilling. Through the use of drilling technology, the drilling rate of the mining area strata is compared with that of the traditional method, and the result is obtained: compared with the traditional method, the drilling technology is used The drilling rate of the formation is higher and the construction time is shorter. With the deepening of the formation, the construction time is also shorter.Keywords: exploration; mine; drilling technology; practice research在矿山开采之前需要开展地质勘查工作,该项工作包含内容众多,主要工作内容如下:一是矿山勘查。
199管理及其他M anagement and other论地质工程勘察中钻探技术的方法及其应用分析余天富(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830002)摘 要:地质工程勘察是一个十分特殊的行业,要想在当今的市场环境下让地质勘察工作更好的开展,就需要选择钻探技术。
就现阶段而言,我国的地质工程勘察领域已经有了全新的进展,但是随着企业之间的竞争加剧,减少钻探成本、提升钻探效率就成了实现企业可持续发展的关键。
本文从地质勘察行业的实际情况出发,对地质勘察技术中存在的问题进行了分析,并提出了相应的钻探技术和方法,以此来全面提升地质勘察的效率。
关键词:地质工程勘察;钻探技术;方法;应用中图分类号:P634 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)07-0199-2收稿日期:2020-04作者简介:余天富,男,生于1977年,羌族,四川茂县人,本科,工程师,研究方向:工程地质与水文地质。
一个工程的核心内容是地质的勘察,在工程开始之前必须要做好充分的准备工作,无论是前期的方案预设还是实地地质的勘察,都要样额的按照该工程的技术流程和技术要求进行基于实际地质情况的基础上,制定相应的施工措施和施工策略,让地质工程的建设有基本的保障。
在实际的勘察中,相关工作人员需要了解地质勘察的重要价值和意义,然后对能够对发地质勘察工作产生影响的因素进行仔细分析,积极采用高效的钻探技术,形成一个系统性的策略和操作重点,为保证建筑物的合理施工提供参考。
1 地质工程勘察的重要意义地质勘察对整个工程有着及其重大的影响,通常情况下,一项完整的地质勘察主要包含对该区域内的地质结构、水文情况以及地貌地形等进行全方面的考察,是一项综合性较强、考察周期较长的工作。
而在地质勘察中,最为重要的就是钻探技术的选择,并在钻探过程中进行高效的管理,全面提升钻探效率、降低钻探成本。
采用合适的钻探技术,能够极大的减少钻探成本和劳动成本,最大程度的将经济的效益用到最佳。
矿山地质工程勘查技术探究摘要:矿山地质工程勘查技术是矿山工程建设中的重要环节,它直接影响到矿山生产的效率和资金的投入回报。
本文就矿山地质工程勘查技术的探究进行分析。
关键词:矿山;地质工程;勘查技术前言随着经济的全球化和科技的不断进步,对矿产资源的需求和开发利用不断增加,矿山地质工程勘查技术作为矿山开发的核心技术之一。
同时,由于全球气候环境的变化和各种自然灾害的频发,矿山地质工程勘查技术在地质环境变化和地质灾害防范方面也将日益重视。
一、矿山地质工程勘查技术的应用(一)矿山地质工程勘查技术在选矿上的应用矿山地质工程勘查技术在选矿上的应用,主要包括矿山资源勘探、矿床潜力评价、选矿工艺试验、选矿技术研究和实践等方面。
矿山资源勘探是矿山地质工程勘查技术的核心内容之一,通过对矿山地质环境、地质构造、矿床类型、矿物成分等方面的综合分析,可以评估出矿山的资源潜力及矿床的开采价值。
(二)矿山地质工程勘查技术在矿山开发过程中的应用在矿山开发过程中,矿山地质工程勘查技术主要应用于矿床资源储量评估、矿床开采方案设计、矿山地质灾害预防、矿山环境保护等方面。
通过对矿山地质环境、矿床性质和矿床分布等方面的综合分析,可以确定出最佳的开采方案,并制定出相应的开采计划和技术路线图。
(三)矿山地质工程勘查技术在矿山安全中的应用矿山地质工程勘查技术在矿山安全中的应用主要包括矿山地质环境预测、地质灾害监测、矿山安全评估等方面。
通过对矿山地质构造、地质条件、水文地质等方面的综合分析,可以预测出矿山地质环境的变化趋势,并提前进行预警和监测,以保证矿山的安全性。
二、矿山地质工程勘查技术的主要方法(一)地面物探技术地面物探技术是一种非侵入式的地球物理勘探方法,包括重力测量、地磁测量、电法测量、地震测量等。
重力测量是通过测量重力场的强弱来分析地下物质分布,对于规模较大的矿体有一定的应用价值;地磁测量则是通过测量磁场的强度和方向来探测地下物体,对于探测地下矿体和断层等有一定的应用价值;电法测量则是通过测量地下电阻率的变化来分析地下物质分布,对于探测金属矿体和矿床有一定的应用价值;地震测量则是通过探测地震波在地下的传播规律,了解地下地质构造和物质分布情况,对于复杂构造矿体的勘探有很大的帮助。
高水压复杂地质条件钻孔施工技术分析摘要:根据水文地质条件分析,研究应用了快速、复式固管等工艺,提出了快速钻进、快速成孔等技术,选择合适钻探设备,在高水压复杂地质条件下,对钻孔施工工艺进行了试验。
试验表明,该技术有效地防止了钻孔变形、坍塌,保证钻孔施工速度和质量。
关键词:高水压破碎带快速钻进钻孔施工引言随着深部煤炭资源的开发利用,矿井水文地质条件[1]越来越复杂,所承受的静水压力随之增大,高水压复杂地质条件[2]给钻探施工带来了诸多不便。
如何通过有效方法,加快钻探施工质量和速度,是保证工作面正常接替的重要保障。
以往的钻探施工[3]水压往往只有1—4Mpa,即使孔内有少量涌水,也能很好的固定套管,安全施工。
并且以往的固管方式、连接方式、套管规格和高压截门规格等没有经过高水压复杂地质条件的考验,在实际施工中,经常遇到固管困难,套管变形、折断,高压水损坏截门等问题,严重影响施工安全和速度,给深部煤炭资源开发利用带来的很大困难。
通过合理选择钻探设备、优化钻孔施工工艺,可以达到安全快速钻进的目的。
本文针对高水压复杂地质条件下,钻探施工遇到的困难进行分析、现场研究,可以帮助深部矿井解决钻探施工过程中遇到的类似问题,对深部煤炭资源的开发利用将产生积极的影响。
一、赵固二矿水文地质现状分析赵固二矿井田位于太行断隆东南缘,井田内构造以高角度正断层为主,由于受构造运动和断层重力挤压等作用,局部发育受断层控制的小幅度次级褶曲。
多次多方向构造应力作用破坏了岩层的原生结构,造成地质条件非常差。
主要表现在以下几个方面:1.较软泥质胶结的厚层状中—粗粒砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩中裂隙发育相对不明显。
但岩层内部收到多次揉搓和岩块间相互摩擦,原生结构已经被完全破坏,层内存在大量揉搓面和滑动面,在岩块间充填大量软泥,钻探施工时候,易造成顶钻、塌孔。
2.泥质胶结的中—粗粒砂岩、细砂岩岩性较硬,成分以石英为主,结构相对完整,层理清晰,但垂直裂隙非常发育,个别地方被方解石充填,裂隙宽度较大,钻探施工时,易造成大块岩石卡钻现象。
地质钻探工艺
地质钻探工艺主要包括以下几种:
1. 冲击钻进:利用钻具自重对孔底进行冲击而破碎岩(土)体的钻进方法。
人力冲击一般适用于浅孔和地下水位以上的土层钻进。
机械冲击则是采用机械向下冲击,适于各类土层钻进。
2. 回转钻进:在轴心压力作用下,利用筒状钻头用回转研磨方式切削岩石的一种取芯钻进方法,适于各种岩石钻进,通常称为岩芯钻探。
根据钻头研磨材料,可将其分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进。
3. 反循环钻探技术:包括空气反循环技术和水力反循环技术。
空气反循环钻探技术是将压缩空气用作循环介质,利用双壁钻杆外管将压缩空气送至孔底,空气的剧烈膨胀会产生冲击力,驱动孔底潜孔锤作用于岩石上,同时空气作用后通过钻杆中心通道重新回到地表,并携带岩屑。
水力反循环钻探技术则是将泥浆或水用作循环介质,其循环方式与空气反循环相同,都是利用钻杆将介质传送到孔底,获取的柱状岩心则通过钻杆携带回地面。
4. 组合钻探工艺:结合了绳索取心技术、反循环取样、取心技术,吸取了各种钻探技术的优点,能依据地质钻探要求和地层情况提高钻探效率,减少额外劳动和成本。
此外,还有一些新工艺和新材料的应用,例如新型节水钻探技术、新型泥浆体系和泥浆材料等。
这些新技术的应用可以提高生产效率、增加钻头使用寿命、提高钻进速度等。
综上所述,地质钻探工艺是一个综合性的工艺系统,不同的工艺适用于不同的地质条件和需求。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的工艺以提高钻探效率和保证工程质量。
地质钻探工艺技术初步研究
[摘要]本文讨论了地质钻探技术的现状及发展前景,对钻探技术、工具等进行了分析,提出并分析了不同的钻探工艺。
【关键词】地质钻探;技术;设备
钻探是一种极具挑战的勘探技术。
经过几十年的探索发展,我国在钻探技术方法、钻探设备的生产制造、和专业人才的培养等方面都取得了巨大的成就。
下面,我们就钻探的类型以及其主要设备、工艺技术、发展前景、专业人才培养等方面来详细讨论。
一、钻探类型概述
钻探是利用钻机设备从地表向地下钻孔,满足所要的工程施工要求。
从钻探的目的可分为: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。
拿地质钻探来说,它从不同深度的钻孔中取得岩心或者矿样进行研究分析,判定地层地质的作业情况。
二、钻探设备研究
我国的钻探设备经过了几十年的探索更新,已经由笨重型、手把式操作,发展到轻巧、拆装方便、液压操作;由单一品种的钻机,发展到多品种多用途的钻机。
虽然钻机的品种繁多,但总的来说钻机可分为三类:立轴式钻机、转盘式钻机和动力头(顶驱)式钻机。
1.立轴式钻机
立轴式钻机是用立轴来驱动钻杆的回转,并且辅以机械或液压来给进。
立轴式钻机具有运行可靠高、功能齐全、解体性好、结构简单、运行维修方便等特点。
2.转盘钻机
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。
3.动力头钻机
这种钻机主要是全液压动力头,以液压马达来驱动转轴回转,液压油缸或油缸与链条倍速机构联合给进。
它具有转速高、运转平稳、无级调速调压、给进行
程长、机械化、自动化程度高、过载保护好等优点。
总之,就目前我国的国情,三类钻机各有优势,油压式立轴钻机在地质钻探、工程勘察领域是主力设备,但功能还需进一步改进,努力方向有两点,其一:增加功率,向强力钻进发展,以提高效率、降低成本;其二:增加功能,如增加双卡盘不停钻倒杆机构,实现长行连续给进。
转盘式钻机在岩土钻桩,岩土施工方向占有统治地位;全液压顶驱式钻机是钻机的发展方向,随着改革开放和引进技术的深入,随着国内技术水平的提高,液压元件的质量和品种会有长足的进步,这无疑将促进全液压顶驱式钻机的发展,加上研制单位设计制造水平的提高,全液压顶驱式未来必将成为我国主要的钻探设备。
三、钻探工艺技术
钻探工艺和钻进方法有很多种,在我国主要有以下几种比较成熟的工艺:
1.金刚石钻进
金刚石是世界上最硬的物资,用它作为切削工具或磨料来进行钻进,具有装备轻、钻孔质量好、劳动强度低、钻进效率高、孔内事故少、成本低和应用范围广等优点。
目前钻头种类有天然金刚石表镶钻头、人造金刚石孕镶钻头、聚晶(PCD)钻头和复合片(DDC)钻头等。
我国应用的较多的主要是人造金刚石孕镶钻头。
钻头制造工艺有热压法、低温电镀法、无压真空烧结法、冷压浸渍法。
2.绳索取心钻进
绳索取心钻进是一种最新开发取心方法,是在回次终了,岩心装满岩心管时,不像往常一样把全套钻杆都提升起来,而是采用带绳索的打捞器把取心管从钻杆中提出来,等岩心取出来后,再把它从钻杆中放到孔底。
如今,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。
我国目前还只是部分采用绳索取芯钻探技术,在很多地方还没有推广应用。
绳索取芯的缺点是钻杆的可靠性低以及其使用寿命短。
目前可通过提高材质质量及性能和改变钻杆接头的结构参数来解决绳索取芯钻杆寿命及可靠性的问题。
3.冲击回转钻进
冲击回转钻进指的是在回转钻进的条件下加入一个冲击器(也称潜孔锤),用来提高钻进效率,它可分为气动冲击钻进和液动冲击钻进两种。
冲击回转钻进有很多优点,如它可防止岩心堵塞、减少钻孔弯曲、提高钻进效率(特别硬岩中效果更明显)、减少原材料消耗、提高钻探质量、降低钻探成本等。
4.定向钻进
定向钻进指的是在一定的地质与技术条件下,利用钻孔自然弯曲的规律或者采用人工制造斜度,使钻孔向事先设计的方向和倾角弯曲。
定向钻探技术具有加
快钻进速度、提高钻探质量、节约钻探成本、减少钻探工程量等优点。
定向钻主要用于深部隐状矿床和陡斜矿体的勘察;地形限制的特种孔的施工和工程施工;强造斜钻孔超斜的纠正中。
5.多工艺空气钻进
空气钻进原来是指用空气替代水作为冲洗介质来冲洗的一种钻进方法。
后来又增加了泥浆、泡沫等作为介质。
广义上的多工艺空气钻进可以用于干旱缺水地区,它可以用空气或者泥浆代替水作为介质钻进,空气潜孔锤钻进,气举反循环钻进,充气或泡沫泥浆钻进,双壁钻杆反循环中心取样(心)钻进,含常规潜孔锤、贯通式反循环潜孔锤、取心钻进潜孔锤、潜孔锤跟管钻进等方法。
四、地质钻探技术的发展趋势
钻探技术是融合了多门科学的一种技术,现代信息技术尤其是三维信息技术在钻探领域中的广泛有效的应用,快速有效的对物、地、遥、化等海量的数据信息进行集成处理,并不断的提高数据处理的准确度和精确度,从而使地质钻探、靶区圈定、找矿预测等更加准确。
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。
以后钻探专业的发展将主要要依赖电子计算机信息技术。
五、结束语
钻探技术包含地质学、地球物理学、地球化学、勘探工程学等,其中各个学科需要彼此互相帮助、互相依靠。
面对当前矿产勘查的大好发展趋势,最缺乏、最关键的是专业技术人才。
在今后一段很长时期内,对专业技术人才的迫切需求将是全球矿产勘查市场的一个重要特征。
因此,地质专业人才的培养应成为我国高等教育的一个重要发展方向和战略,从而为我国矿产勘查事业的大发展提供可靠的人才保证。
参考文献
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