【摘要】地標(biāo)深層的各類巖層和巖石是鉆探施工的對象，隨著巖芯鉆探深度的增加，鉆探生產(chǎn)的效果受巖層間的接觸特征、巖石的性質(zhì)、完整的程度、地下水位等的影響也變得越來越大。本文我們將針對鉆探工程中深空鉆探技術(shù)的實施與應(yīng)用展開論述。

【關(guān)鍵詞】鉆探工程,深孔鉆探,技術(shù),實施

中圖分類號：E271文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、鉆探工程簡述

1、鉆探工程在地質(zhì)工作中的地位

地質(zhì)工作是地質(zhì)勘查單位的核心工作，地質(zhì)工作的前期不能缺少地球物理、化學(xué)、遙感、測量和槽井探地表工程等方法和手段，當(dāng)?shù)刭|(zhì)工作的前期準(zhǔn)備完畢后就會對地質(zhì)礦產(chǎn)進(jìn)行鉆探驗證。然后控制礦體的規(guī)模、形態(tài)和厚度，再取出礦產(chǎn)巖石的巖礦心交到化驗室，由化驗室對礦石的品味進(jìn)行鑒定。運用空中物探的方法便能獲知地質(zhì)的很多信息，但隨著鉆探深度的不斷增大，空中物探的方法和手段不能準(zhǔn)確的控制抗體的空間位置和礦石的品味，為了能找到地標(biāo)深層的礦產(chǎn)，鉆探工程就成了不可或缺的手段。

2、鉆探工程帶來的經(jīng)濟(jì)效益

豐富的礦產(chǎn)資源代表著良好的經(jīng)濟(jì)效益，開采礦產(chǎn)增大經(jīng)濟(jì)效益是地勘單位的目的，隨著地表淺層的礦產(chǎn)的銳減，地標(biāo)深層的礦產(chǎn)成了地勘單位的目標(biāo)。礦產(chǎn)深度的增加帶來礦產(chǎn)開采的難度，而鉆探工程的發(fā)展克服了開采深層礦產(chǎn)的困難，使得地勘能夠開采到地標(biāo)深層的礦產(chǎn)，從而帶了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。地勘單位需要大量的職工進(jìn)行鉆探工作，這樣穩(wěn)定了勘地工作的隊伍，延續(xù)和發(fā)展了鉆探技術(shù)，降低了地質(zhì)工作的成本，提高了礦產(chǎn)的生產(chǎn)能力，增加了礦產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。同時，全國多省一年完成的鉆探工作量大約在35-60萬米年產(chǎn)值創(chuàng)造了3-4億元，這表明鉆探工程給我們國家?guī)Я司薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益,下圖為單孔段經(jīng)濟(jì)效益的變化表。

二、深孔鉆探的實施探討

1、了解深孔鉆探技術(shù)的重點

根據(jù)地質(zhì)設(shè)計和施工合同要求,結(jié)合自身實際情況,有針對性地認(rèn)真分析研究深孔鉆探的施工重點和技術(shù)難點,是進(jìn)行深孔鉆探的前提和基礎(chǔ)。如有的深孔地層堅硬致密“打滑,鉆進(jìn)效率低,需優(yōu)選高質(zhì)量的金剛石鉆頭或孔內(nèi)投磨料先對金剛石鉆頭進(jìn)行研iQ7JdSKQNr3UZpZ2/QWvIj6QORMWyJSAG2u9UOCLALQ=磨出刃,最好的辦法當(dāng)然是采用液動錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn);中硬、破碎地層,如回次進(jìn)尺短、采取率不高,常規(guī)單動雙管鉆進(jìn)效率低,采用液動錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)亦是很好的辦法;松散、酥脆、破碎、怕水地層,采取率低,可采用底噴鉆頭和三層管、半合管取芯工具;深厚卵礫層和廢石堆,開孔時井口管易斜,可在井口挖個大坑,用粘土置換卵礫石和廢石,采用金剛石跟管鉆進(jìn);機(jī)械式連續(xù)造斜器和孔底螺桿馬達(dá)定向造斜,可以滿足鉆孔頂角和方位角糾偏的需要,也可繞過孔內(nèi)事故段免于鉆孔報廢而繼續(xù)施工,甚至可達(dá)到高精度控制鉆孔軌跡以命中較小設(shè)計靶區(qū)的要求;合理鉆孔結(jié)構(gòu)的金剛石繩索取芯鉆進(jìn)工藝,本身就具有明顯的保斜、穩(wěn)斜作用;繩索定向造斜及取芯技術(shù)是近幾年在繩索取芯和定向鉆進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高新技術(shù),是一種在鉆進(jìn)過程中既能造斜又能繩索取芯、值得大力推廣的先進(jìn)鉆探工藝技術(shù);護(hù)孔堵漏僅依靠常規(guī)的套管、粘土球、水泥、潤滑劑等材料是根本行不通的,必須清醒認(rèn)識到“泥漿是鉆井的血液,樹立“深孔鉆進(jìn)必須用好泥漿、“深孔鉆進(jìn)關(guān)鍵在于泥漿的思想,綜合考慮鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)參數(shù)、鉆進(jìn)工藝方法等因素,針對地層遇水溶解而渣多、吸水膨脹而縮徑、坍塌掉塊而超徑、裂隙發(fā)育而漏水、漏水嚴(yán)重至不返水等各種情況,采取不同性能、不同配方的泥漿技術(shù)措施,充分發(fā)揮泥漿冷卻鉆頭、潤滑鉆具、攜帶巖粉、止水堵漏、維護(hù)孔壁穩(wěn)定的重要作用,確保深孔鉆進(jìn)順利進(jìn)行(大多數(shù)淺孔鉆探施工的主要技術(shù)難題也是護(hù)孔堵漏)。

2、深孔鉆探技術(shù)設(shè)備的選擇

因為施工礦區(qū)的巖層和巖石擁有各種特性，所以在深孔鉆探工程中會遇到破碎帶和蝕變帶取心、硬巖鉆進(jìn)、鉆孔彎曲等技術(shù)問題。如果要在老礦區(qū)的周圍和底部進(jìn)行勘察的話，鉆探施工將會因為采礦區(qū)密布、巖石松動等問題變得難上加難。

鉆機(jī)的選擇是鉆探工程的重要一環(huán)，鉆孔在勘察深度為1500-2000米時，會收到鉆孔口徑、鉆孔設(shè)計頂角等因素的影響，因此在深孔鉆探工程中需要高性能的鉆機(jī)，例如重心較低、變速范圍較廣、立軸行程較大的油壓鉆機(jī)等，此類鉆機(jī)在深孔鉆探工程中使用會減少很多不必要的麻煩。而其他的配套設(shè)備的選擇應(yīng)用則是為了提高鉆探速度和質(zhì)量這一目的，不同深度的鉆孔用不同型號的鉆機(jī)，而配套的動力機(jī)應(yīng)該與使用的鉆機(jī)和泥漿泵相一致，這樣在深孔鉆探施工時才不會因為配套設(shè)備的原因而遇到麻煩。鉆桿的型號和規(guī)格在選擇是要嚴(yán)格仔細(xì)，因為在深孔鉆探施工時不確定的因素較多。而鉆桿的受力十分復(fù)雜，承受的扭矩程度也比較大，因此鉆桿和鉆機(jī)的接頭所使用的材質(zhì)必須要有足夠的抗拉、抗壓、抗扭、抗彎強度。在改變鉆桿的壁厚時，一定要增加鉆桿的重量和回轉(zhuǎn)阻力，并且需要降低配套鉆機(jī)的鉆井深度。鉆頭的結(jié)構(gòu)和壽命也要求嚴(yán)格，深孔鉆探技術(shù)是使用繩索取心的鉆井工藝，在遇到不同的特性的巖石時，鉆頭的外徑等要根據(jù)實際情況增減。對著深孔鉆探技術(shù)的發(fā)展，對鉆探工程中使用的設(shè)備的要求也越來越嚴(yán)格。

3、深孔鉆探技術(shù)的應(yīng)用

地勘單位對深孔鉆探技術(shù)的投入比較大，一次地勘單位對深孔鉆探的地質(zhì)期望值也相應(yīng)的變高，為了保證每個鉆孔都達(dá)到設(shè)計的目的，地勘單位在進(jìn)行深孔鉆探前都會制定一套完整的施工技術(shù)。根據(jù)巖石的完整度等因數(shù)的不同，對于鉆孔的孔徑要求也不相同，導(dǎo)致深層鉆孔的沖洗液的性能會隨著孔徑的變化而變化。針對底層的復(fù)雜程度深孔鉆井營合理的配置沖洗液，保證護(hù)壁性能良好，這樣會大大提高鉆井的效率和鉆孔的質(zhì)量。在配備沖洗液時，一定要檢測沖洗液的指標(biāo)，然后配好有效的除砂的設(shè)備，保證深孔鉆探設(shè)備的完好。深孔鉆探進(jìn)行前要進(jìn)行深孔地質(zhì)的檢驗和測驗，例如抽水試驗、注水試驗、壓水試驗等，深孔地質(zhì)達(dá)到檢驗標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行深孔地質(zhì)鉆探。小孔徑固體巖芯進(jìn)行鉆探時，根據(jù)鉆孔參數(shù)保證鉆機(jī)不能傾斜，這樣鉆孔才不會彎曲。為了防止深孔鉆井的傾斜，可以通過控制鉆桿和孔壁的間隙，瞎用不同型號的鉆頭并嚴(yán)格控制鉆壓等方法。如果鉆頭的尺寸變大，可以使用扶正器等工具來保證深層鉆井在偏轉(zhuǎn)程度上保持一定的幅值。即此深孔鉆探技術(shù)能為找礦、采礦帶來很多便利，解決很多問題，但是深孔鉆探技術(shù)還不是很成熟，在施工時還應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。

三、結(jié)語

深孔鉆探技術(shù)是地勘單位找礦采礦的重要手段，正因為這種技術(shù)的使用使得地標(biāo)深層的礦產(chǎn)得以被挖掘，大大的提高了我國礦產(chǎn)資源的利用率。加之小孔徑固體巖芯深孔鉆探技術(shù)的應(yīng)用，在地勘單位采礦時同時保證了地質(zhì)結(jié)構(gòu)不被嚴(yán)重破壞，這樣就大大的減少了采礦帶來的地質(zhì)災(zāi)害。雖然深孔鉆探技術(shù)的應(yīng)用給我國的帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益，但是深孔鉆探技術(shù)還不是很完善，因此在使用深孔鉆探技術(shù)進(jìn)行采礦時要盡量保證施工人員和地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及深孔鉆探設(shè)備的安全，將采礦風(fēng)險降到最低。

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