内管超前绳索取心技术在松散沉积物调查中的应用

谭春亮，岳永东，渠洪杰，林广利，祝 强，苏兴涛

（北京探矿工程研究所，北京100083）

0 引言

松散层是指岩石经过风化、侵蚀、搬运和沉积等地质作用后，尚未固结硬化成岩而形成的疏散沉积物。主要有风成沉积、河湖相沉积、冲积、洪积、生物堆积、火山堆积和海相沉积等成因类型。物质成份一般由粘土、流砂、卵石、砾石等。不同地质背景、不同成因类型，岩性组成不同［1］。随着生态文明建设向纵深发展，对覆盖层地质调查的深度与精度不断提高，松散沉积物是覆盖层的主要存在形式，是推动绿色发展，建设生态文明的主要研究对象，能否实现对松散沉积物精准、原位无污染取样，对后续开展环境、气候、生物、水等新时代地质调查关键内容研究至关重要［2］。

松散层主要结构形状为碎屑状和颗粒状，结构松散，无胶结或胶结性差，渗透性强，一直是钻探调查取样的技术难点。

1 传统取心技术存在的问题

浅表层松散沉积物调查取样常以静压、冲击、高频振动等无循环液钻进工艺为主，国内现有技术装备只能满足百米之内的取样需求［3-6］，解决地质问题能力有限；对孔深＞100 m 的深厚松散沉积地层调查取样采用“回转钻进+冲洗液护壁”传统技术，生产中存在的主要问题如下。

（1）钻进效率低：一般采用单（双）管提钻取心钻进工艺，钻进效率随着钻孔深度的增加而降低，劳动强度大，施工成本高。

（2）取心质量差：一是由于冲洗液的冲蚀作用，部分松散层岩心在进入取心内筒前被破坏，无法进入取心管；……