地质钻探技术与应用研究

摘 要：随着人类社会不断地发展，人们的生活水平得到了大幅度的提升，并且各个领域中所使用的技术也在不断地更新换代。在这之中，地质钻探逐渐地成为了人们生活中非常重要的组成部分，其相关技术的发展程度也直接地影响到了现代城市的发展进度。本文对现在人们已经掌握的地质钻探相关技术进行了详细地介绍，分析了钻探技术对地质工程的重要性，希望能够为地质工作者提供帮助。

关键词：地质；钻探技术；应用研究

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。从中国改革开放以来，就进行过很多大规模的地质勘探工作，开发矿产，并且有效的推动了我国经济的发展，进而为我国的发展作出了相应的贡献。就目前而言，许多浅层容易开采的矿产多数都已经被开发了，剩下的大多都是地质比较复杂、深层难以开采的矿产资源以及开采难度系数非常大的矿产，在对这种矿产资源进行探测开采时，不仅需要结合相关理论知识，还需要对钻探技术进行实地的研究以及实验。这对地质钻探技术工艺以及设施都提出了许多要求。

一、地质钻探技术的意义和作用

地质钻探能够帮助发现深层的矿产资源，广泛应用于采矿行业中，建筑工程前期规划也会使用到。开展地质勘探，可以更深入的了解地下层情况，帮助判断基层中是否存在不稳定因素。地质钻探技术是不断发展进步的，从传统的勘探测量方法逐渐进步到应用信息化技术，将测量得到的数据传输至计算机设备中，在系统内部完成运算分析的任务。地质钻探并不是单一的技术，而是将多种勘探技术融合在一起，实现功能互补，更好的为工程现场服务。

采矿前技术人员需要判断矿产资源所在的具体位置，常规的勘探方法对深层地质结果了解少，并且很难发现地质层中含有的风险因素，可能会对采矿方案的确定带来影响。钻探技术可以根据使用需求增大探测的深度，帮助技术人员了解深层地质结构，并判断是否存在不稳定因素，所确定的开采方案也更具有可行性。

二、主要的地质钻探技术种类和应用分析

（一）反循环式钻探技术

反循环式钻探技术是地质钻探技术中一种全新的钻探技术。反循环式钻探技术可以被认为是地质钻探领域的一次伟大的革命。反循环式钻探技术包括两种：空气反循环和水利反循环。反循环式钻探技术的优势在于可以在同一个钻孔中使用两种方法进行钻进转换。空气反循环成本低、效率高，在干旱地区应用具备极强的现实意义；水利反循环能够获得优质的取心，判层及时，应用效率高。因此，在进行地质钻探的时候，可以将反循环式钻探技术的两种模式搭配起来使用，也可以分离开来使用。反循环式钻探技术应用成本低，工作效率高，在国土资源调查过程中占据着举足轻重的地位，然而目前还未获得地质工作者的普遍认可，也因此，现阶段我国使用的很多技术还是传统的上个实际80年代左右留存下来的技术。受技术条件的制约，地质钻探工作的质量、效率普遍不高，而成本却往往较大，严重的制约了钻探技术在地质工作中的发展以及应用。

（二）绳索取心钻探技术

绳索取心钻探技术的核心部分就是利用岩心管的阻塞，借助专门的打捞工具将工具提升，就能够在钻杆的内部将岩心管内的岩矿心提取出来，但是不需要将钻杆柱提升出来。绳索取心钻探技术的适用范围比较广泛，使用率也比较高。例如，在石油天然气钻探、固体矿产钻探、水域钻探、科学深孔钻探、地热钻探等领域都有该技术的应用。绳索取心钻探技术的优势就是取心质量高、钻井深度低，同时由于不用对钻杆柱进行提升提下，也就很大程度上降低了因机械升降磨损产生的能量消耗。然而，尽管该技术的应用比较多，但也未能实现普及。

（三）液动潜孔锤钻探技术

液动锤钻探技术是目前我国最为成熟的钻探技术，在我国的发展和使用处于国际先进水平。液动锤钻探技术的工作原理是以回转钻探为结构基础，冲洗液的驱动力使液动锤受到冲击并将冲击产生的能量向钻头传递，利用钻头对岩石进行破碎。一般情况下，用泥浆泵进行冲洗液的传递和配送，液动锤处于钻头和钻杆中间，跟随着钻头向孔内深入，并给予钻头持续而有一定频率的冲击，形成负荷为钻头增力。

三、我国地质钻探技术的发展趋势

（一）钻探方法的发展趋势

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。

（二）地质钻探设备的发展趋势

随着我国地质工作的不断开展，表层或浅层的矿产资源已经开发殆尽，其他表层钻探活动也日益减少，现阶段和未来将以深层钻探为主，因此，传统的钻探设备已经无法满足地质勘探工作的开展。为了适应深层作业任务和提高作业效率，未来将会研发更高强度的钻探探头和一机多用适应不同钻探环境的钻探设备。同时，地质钻探行业也会针对某种特殊需要进行钻探设备的开发。另外，钻机、钻头以及钻具等一些小型设备或者是配套的能源供给等其他设备或将实现自动化。

（三）地质钻探应用领域的发展趋势

随着技术的发展，未来地质勘探技术将在地质钻探、地热钻探、石油钻探、文物勘察钻探、工程勘察钻探、地下水污染在线检测、泥石流滑坡检测等诸多方面应用。但是最主要的地质钻探技术应用领域仍然会是在矿产资源勘察方面的应用，尤其是西部高品位深层矿产的勘探方面。

四、结束语

现如今世界经济在迅速地发展着，各个国家为了能够顺应世界形势也在努力地发展着各自的科学技术。在我国，钻探技术与相关的装备水平还跟国外的一些发达国家存在着非常大的差距，但是最近几年随着我国相关研究人员的不懈努力，这一差距正在逐渐地减小。所以，相关的研究人员应该对地质钻探所设计的技术进行不断地创新与完善，提高其钻探速度，降低钻探的成本，才能使施工的单位获得更高的经济效益，使我国的施工水平登上更高的台阶，最终促进我国社会的发展。

参考文献：

[1]于宁，薛炯.地质钻探技术与应用研究[J].地球，2015，（9）：129-129.

[2]曾德勇.地质钻探技术与应用研究[J].科技与企业，2015，（24）：143.

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