地质钻探技术发展现状和发展趋势

地质钻探技术发展现状和发展趋势

王慧源 张伟 荣忠良

辽宁省有色地质一〇三队有限责任公司

摘要：要注重地质钻探技术的研究，要根据目前钻探工作的实际需要和钻探技术的使用状况，制定合适的技术应用方案，选择合适的钻探技术，对钻探技术和设备进行持续地创新，加强钻井技术和装备的研究，以提升地质钻探的技术水平，将现代化的科学技术的作用发挥出来，逐渐让地质钻探工作的自动化和智能化，保证最后的钻井工作的质量，取得更大的综合效益。

关键词：地质钻探技术；发展现状；发展趋势

1地质钻探技术类型

1.1地质钻探过程中绳索取心技术

绳索取心技术是当前使用较多的地质钻探技术之一，在应用该技术的时候，如若出现内部岩心管被岩矿心充满，或是存在堵塞状况，那么无需提出深入地层的钻杆，便可以直接使用专业性打捞工具来提取岩矿心。需要注意的是，能够执行这一操作的前提在于钻头正常，钻头若是有问题则无法实现。绳索取心技术的质量较高，钻入程度不算太深，不需要反复提升钻杆，减少了钻杆提升次数，降低了设备的能耗，也减轻了工作人员的负担。这一技术的应用范围较为广泛，在固体矿产钻探、科学深孔钻探、石油天然气钻探等过程中均有应用。

1.2地质钻探过程中反循环钻探技术

反循环钻探技术可以分为两种形式，一种是空气反循环；另一种则是水力反循环。水力反循环钻探技术，所采用的循环介质主要是清水、泥浆、通过双壁钻杆来输送液体介质，使之从管环隙流入至孔底，可获取柱状岩心，利用内管中心通道可以把柱状岩心携带到地表上；空气反循环钻探技术，所采用的循环介质是压缩空气，使用双壁钻杆的外管来输送压缩空气，使之到达孔底，当空气膨胀之后，会产生一定的冲击力，发挥孔底潜孔锤的作用，处理岩石，并返回地表，这个过程中会携带部分岩屑，可作为地质钻探取样样本，需对其进行科学的化验。反循环钻探技术被广泛适用于固体矿产勘探中，而且也被应用于地质灾害治理、石油物探爆破、工程地质施工等领域，可取得不错的应用效果，在不断地创新发展过程中，该技术将被有效应用于一些干旱地区的钻探施工中。虽然反循环钻探技术有着较好的作用，但是仅利用岩屑来评判地质结构并不合理，无法真实反映出地层构造的缺陷，部分情况下难以满足地质钻探需求。而水力反循环钻探技术所取岩块较为完整，取心质量较高，岩层判断准确率相对于更高一些，但取样效率偏低，需要消耗大量的能源。

1.3地质钻探过程中组合钻探技术

组合钻探技术是绳索取心技术和反循环钻探技术的有效结合，具有较高的综合性，合并了上述两种技术的应用范围，环境适应性较高，大部分的钻探需求都能通过组合钻探技术来实现。尤其是在一些干旱地区，或是不太容易取心的区域，可以通过反循环钻探技术来了解该区域的地层情况，进行细致、全面的地质勘查工作，在遇到一些深层次的钻探部分，则可以利用绳索取心钻探技术来进行施工。融合两种钻探技术的优势，可进一步提升钻探工作效率。

2分析地质钻探技术发展现状

现今地质钻探技术应用面临着一系列的挑战，主要表现在两个方面：一是深部开采地质问题已经成为当下急需解决的问题之一。经济快速发展模式下对资源的需求量逐步提升，但目前浅部资源开发已经达到一定的饱和度，需要通过革新地质科技来挖掘和开发深部资源，这就需要地质钻探技术水平发展的更新更高来应对；二是传统的地质钻探技术已经无法满足于当下的实际需求，需要不断地提升现代开采工艺，以保证地质工作的高效性。与此同时，为了降低地质勘察工作风险，还应当提高探明程度，加大技术含量，维护相关人员的生命安全。

在今后的发展过程中，地质钻探技术还应当加强理论研究，以地质理论知识为基础，充分发挥高新技术作用，以促进地质钻探技术水平的全面提升，强化地质勘查服务质量。还要重视对环境的保护，地质钻探技术创新需朝着节能环保方向发展，贯彻落实可持续发展观。

3阐述地质钻探技术未来发展前景

首先，从地质钻探设备发展方面来看，传统的钻探设备将难以满足于当下的地质钻探需求，为积极配合地质钻探技术的开展，需要开发和研究新的钻探设备，使之适应更多的技术应用环境。这是因为目前一些浅层、表层的矿产资源已经逐步被开采，未来更多地是致力于深层钻探工作，而传统的钻探设备难以达到深层钻探要求，需要强化钻探探头的强度，实现钻机设备的一机多用。对于一些特殊领域所需要的钻探设备，也要进行研发，并且需要将自动化技术引入到钻机、钻头、钻具等设备中，以提高钻探设备工作效率。

其次，从地质钻探工艺方面来看，其在未来的发展过程中将会逐步完善和提升。科学技术的日新月异，将推动地质钻探工艺的发展，新型的钻探技术会代替一些不再适用的技术，如新型冲洗液技术、节水钻探工艺、反循环钻探技术等。这些新的钻探技术，可满足于现代地质钻探需求，而且能够进行多种工艺的有效结合，针对实际情况来制定适宜的钻探工艺方案，取得较好的钻探效果。

再次，从地质钻探应用领域方面来说，钻探技术不再局限于地质钻探领域，还被广泛应用于石油钻探、工程勘察钻探、地热钻探、自然灾害监测等领域中，但目前使用最多的还是一些高品位深层矿产勘察工作。

最后，从地质钻探行业发展来看，有关于行业的相关法律法规正在逐步完善，同时也制定了适宜的行业规范，可营造稳定有序的地质钻探市场秩序。

4地质钻探技术今后发展动向

首先，所生产和使用的机械设备，应当适用于不同的工作环境中，而且机械设备的操作要简单化，具备稳定而安全的性能。一些大型机械设备的使用较为频繁，能源损耗量相当大，如若机械设备的工作效率较低，便容易造成资源浪费，不符合节能减排政策的要求。基于此，需要利用机械设备的液压技术来进行处理，充分发挥计算机信息技术，进行微电脑控制。

其次，在进行矿产地质钻探工作的时候，可充分利用机电一体化技术，建立健全的矿井安全生产监控系统，以降低实际生产过程中的能源消耗，提高安全管理水平。在未来机电一体化将成为地质钻探施工中的主要设备形式，如数字化的直流矿井提升机。内装式提升机的机械结构并不复杂，滚筒、驱动融为一体，充分利用了计算机技术和自动化技术。可通过微电脑控制技术来提升机械性能，而不只依赖于液压技术的应用。

最后，在地质钻探工作中应用机电一体化技术，可实现有效的自诊工作，并且能够通过监控来实现自动报警，可全面掌握机械设备的在线运行情况，了解工作装置的运转状况，有利于及时发现机械设备的故障原因，提高机械设备的工作效率，在一定程度上改善了员工的工作条件，而且有利于进行高效的设备维修工作，使设备的使用年限延长，降低了设备维修成本，PLC控制系统变频器的应用越发广泛。机电一体化将成为钻探技术未来发展的主要趋势，需充分利用PLC控制系统，提高自动化技术水平，打破传统的技术管理模式。

5结束语

综上所述，在地质勘探中，钻探技术是一项必要的技术，它能使人们对地质状况有更深入、更全面的认识。通过钻孔技术，可以精确地确定钻孔位置，并从其中抽取样品，可以获得完整的地质数据。钻井技术是一门实践性很强、涉及面广、综合能力强、应用范围广的技术。

参考文献

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