地质钻探技术与应用研究

于宁 薛炯

[摘要]钻探技术就是指将地下实际的资料进行获取，同时解释和推断出地下的信息，从而计算出储量并圈定矿体以及评估品位的一种技术方法。地质钻探对人类的生活水平和经济发展都有一定的影响，其发展水平的高低直接影响到人类社会的发展水平。本文对地质钻探技术进行了简单的介绍，并对地质钻探技术的意义和应用现状进行了探究和讨论，根据现实中的应用状况对地质钻探技术进行了深入的研究。

[关键词]地质钻探技术 工作原理 应用研究

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-129-1

0前言

地质钻探技术是一门比较复杂的学科技术。地质钻探技术具有悠久的发展历程，早就在我国得到了广泛应用。中国地大物博有着丰富的矿产资源，同时也有着十分巨大的储量。因此，随着时代的进步和人们的要求，地质钻探技术得到了迅速发展，促进了我国经济水平的迅猛发展。因此，对地质钻探技术与应用研究的探讨有其现实意义。

1地质钻探技术的意义和作用

人类生产工作中的很多方面都会涉及到地质钻探技术，比如矿产资源的勘察和工程中地质状况的信息收集等不同领域。所以说，地质钻探技术发展会直接地影响到人们生产与生活的质量。从大的方面说，地质钻探技术能够在很大程度上推动社会的进步，带动经济发展的进程。从小的方面上说，人们生活中各个方向的发展都与地质钻探的相关技术有着紧密的联系。目前为止，怎样让地质钻探技术与我国的经济发展进程相适应，怎样让地质钻探技术适应我国当前的环境状况，已经成为了我国当前需要重点考虑的问题。在现阶段，地质钻探技术怎样才能够适应新的要求，适应当前人类前行的步伐，是人类所面临的新问题。

2地质钻探技术及其工作原理

向地下进行钻孔并将孔底的岩石破碎的钻进方法和工艺可以统称为地质钻探技术，该技术可以帮助勘测人员对地下实物的详细资料进行准确捕获，对地下的岩土层验证材料信息并计算其储备总量、对矿石的规格和品质进行有效评估等工作，并且根据不同的目的要采取不同的钻探技术和装备展开钻探工作[1]。我国的地质钻探技术已经取得了一定的发展并形成了相应的体系。

2.1反循环式钻探技术

在地质钻探技术当中， 有一种全新的钻探技术，就是反循环钻探技术。钻探界将 该技术称作钻探技术的再次革命。反循环钻探技术主要分为空气反循环和水利反循环，同时能够利用这两种方法在同一钻孔中使用同一套钻具进行钻进的转换。空气反循环效率高，成本低，适合干旱地区。水利反循环取心质量好，判层及时，时间利用率高。按照地层的具体条件，可以把这两种钻探方法综合使用，也可以进行单独应用水力反循环钻进和空气反循环钻进。在国土资源巨大调查过程中起着不可或缺的作用。

2.2绳索取心钻探技术

绳索取心是一种不提钻取心的钻探技术，其基本原理为：当岩矿心装满岩心管或发生岩矿心堵塞时，不需要把孔内钻杆柱提升到地表，而是借助专用的绳索打捞工具在钻杆柱内将岩矿心容纳管捞取上来[2]。只有当钻头需要检查磨损状况或更换 时才提升全部钻杆柱。绳索取心钻探技术减少升降钻具的辅助时间，增加纯钻进时间，提高钻进效率；减少了钻探机械升降系统的磨损与动力消耗，减少了因升降钻杆柱冲洗液对孔壁的冲击作用，使孔内更安全。

2.3液动锤钻探技术

液动锤钻探技术是在回转钻探的基础上通过利用现场配套 的泥浆泵输送的冲洗液驱动液动潜孔锤对破碎岩石的钻头施加一定频率的冲击能量，也就是钻头上带有冲击负荷的回转钻探[1]。钻孔时液动锤安装在钻杆或岩心管与钻头之间，并随钻孔之延深而潜入钻孔中对钻头施加冲击负荷，以达到提高钻进效率之目的。液动潜孔锤钻探是对常规回转钻探的重大改革，是继现代金刚石钻探和空气钻探之后的钻探新方法。它较好地利用了坚硬岩石脆性大而抗剪强度较低不耐冲击力的弱点，是解决坚硬岩层和某些复杂岩层钻探效率低、钻孔质量差的有效钻探技术。

2.4组合形式钻探技术

在实际的钻探工作中，有时会将反循环式钻探技术和绳索取心钻探技术有机的结合在一起，将不同钻探技术的优势进行融合并将各技术的不足相互补充完善，形成综合性极强的组合形式钻探技术，在实践中该技术能够根据地质条件的情况和钻探的需求发挥不同钻探技术的优势，促使钻探效率提高，极大的降低钻探成本。

3前地质钻探技术的发展状况

在我国，最近几年，国内的物资资源紧缺的现象开始逐渐地影响到我国在社会建设与经济建设方面的发展，这也使得我国的地质钻探相关技术开始逐渐地被人们重视。目前，政府以及地方已经为地质钻探新技术的研究和新项目施行提供了非常多的优惠和支持政策，这也导致了地质钻探相关技术在我国进入了繁荣发展与广泛应用的时代。

随着我国经济的快速发展，我国现有的钻探方法已经不能够满足社会的需要，不足之处已经不断的显现出来。就目前的状况，我国地质钻探技术发展的重要方向就是进行高效率的钻探。目前世界领先技术的金刚石绳索钻探取芯法在我国应该进行大范围的普及型推广，而那些针对不同地层和使用条件的勘探技术也需要更进一步的发展。

在国际，矿产资源是一种无法再生的资源，随着人们对矿产资源需求量的不断提高，世界各地已经勘探完毕的能够开采出矿产资源的地区已经越来越少，但是人们目前的发展却是以矿产资源作为主要的能源来使用的，所以矿产资源短缺的相关问题已经开始受到世界各地的科学家的重视。海洋勘探技术作为世界矿产资源开发使用的主要技术之一，并对其进行研究与开发。海洋勘探技术也是地质勘探技术发展方向之一。近些年，随着地质钻探技术的不断发展，人们也已经开始对海洋进行了勘探工作。海洋钻探技术的不断发展，使得勘探领域不断加深，已由原来的近海领域勘探，发展到深海和高纬度地带的勘探，这样一来，人们更加的清晰的了解到海洋内部的矿产资源的存储量，促进人类对海洋矿产资源的开发，从而有效的缓解了能源紧张的现象。

参考文献

[1]吕忠恒. 试论地质钻探技术应用现状及工作原理[J]. 科技与企业，2013，12：188.

[2]冉恒谦，张金昌，谢文卫，张永勤，宋志彬，向军文，刘凡柏，冯起赠，鄢泰宁，贾美玲，陶士先，胡继良. 地质钻探技术与应用研究[J]. 地质学报，2011，11：1806-1822.