试论钻探技术如何适应深部找矿的要求

■易宪贵

（江西省核工业地质局二六六大队江西南昌330038）

试论钻探技术如何适应深部找矿的要求

■易宪贵

（江西省核工业地质局二六六大队江西南昌330038）

随着我国找矿工作的深入开展，对深部找矿也提出更高的要求。而深部找矿实现的关键在于钻探技术的运用，但如何使这些技术应用效果得到最大程度发挥，又成为现行找矿中面临的主要难题。本文主要对钻探技术的相关概述与深部找矿中钻探技术的具体应用进行探析。

深部找矿钻探技术应用

0 前言

深部找矿已成为现行找矿工作中面临的重点与难点。尽管实际找矿工作中，有较多遥感技术、物化探方法以及地质理论等引入其中，但在深部找矿中很难取得良好的效果，许多如钻探速度、钻探取心取样等都难以保障。这就要求开展深部找矿工作中，注意将钻探技术引入其中，如岩心定向、受控定向以及反循环取样等，确保深部找矿工作顺利开展。因此，本文对深部找矿中钻探技术的应用研究，具有十分重要的意义。

1 钻探技术的相关概述

1.1 反循环连续取样

钻探技术应用中，反循环取样技术在循环介质应用上，主要以压缩空气为主，在此基础上对岩矿采取冲击回转方式，这样压缩空气会在钻杆旋转中将岩屑带到地表，在此基础上收集这些岩屑，将其作为分析化验地质的样本。通过实践研究发现，该技应用下，较多物化参数如矿体厚度、埋藏深度等都可通过样品反映出来，而且与以往取柱状岩心方式相比，钻探速度将超出5-10倍。同时，该技应用下施工成本较低，能够满足经济效益提高的要求。但需注意为使技术应用效果得到最大发挥，要求做好双臂钻杆的选择。

1.2 绳索取心技术

该技术投入使用的时间相比反循环取样早出很多，推广时间较长，能够达到找矿效果也较为明显。但与国外绳索取心技术的应用水平相比，我国对该技术使用中很难保证钻探工作量，究其原因在于钻具在加工质量上不高，材质不佳，且脱扣、折断等情况极易出现，一旦钻孔深度超出1000m，将无法保证取得良好的钻探效果。此外，绳索取心技术中的金刚钻头，尽管制造中引入较多复合材料，如复合片、聚晶等，但整体性能并不高，进而导致钻头效率差、钻进寿命段。

1.3 岩心定向与受控定向技术

找矿工作中的岩心定向，其主要指将定向标记设置于孔底岩心，这样可标记后的定向岩心被获取，在此基础上计算与测量定向岩心，能够使断裂面产状、岩层层面产状被可靠推测，是现行石油勘探中的重要技术。而受控定向技术，其原理主要表现在根据预定方向，将钻孔按此方向运动，可使多个羽状钻孔被获取，一般对于水溶性矿产如芒硝矿、盐卤矿等领域极为适用。当前受控定向技术应用于深孔钻探过程中，已逐渐成孔内事故处理的重要方式。但需注意在应用中保证做好孔斜控制，避免出现孔斜变化率过大的现状。此外，在钻探技术应用中，常用的技术也表现在冲击回转、空气泡沫等方面，这两个技术本身能耗较高，且钻探效果也较差，所以并未得以推广[1]。

2 深部找矿中钻探技术的应用要求

2.1 钻探设备的应用

为满足深部找矿要求，在实际找矿中首先应做好钻心钻探设备的选用与性能控制。在开发与研制钻机中，应注意将更多国外先进技术引入，确保深孔钻机能够满足岩心钻探要求。如岩心驱动钻机的开发，其将液压作为动力，应用中可取得较好的效果。同时在坑道钻探设备方面，应保证其在综合性能上不断提升，可机电液一体化作为设备综合性能提升的目标，确保将其应用于深部找矿工作中，可使是深部地层被揭露，且钻探时间与费用都可减少。此外，应注意不断推广岩心钻探设备，可采取产业化发展模式，如全液压动力头式钻机，可考虑在市场中进一步推广，尽可能达到钻机产业化发展要求[2]。

2.2 工艺方法的选择与其他要求

实际开展深部找矿工作中，工艺方法、钻心钻探器具等在选用中应采取一定的方法。首先需在信息收集方面不断加强，企业可不断与其他企业进行钻探技术的应用探讨，分析当前定向钻进、金刚石钻进以及冲击回转钻进等应用情况。且在对市场环境下的电子信息、机械与材料等进行探索，避免在技术应用中出现闭门造车现象，将更多先进理念引入设备设计中，有利于器具的进一步完善。

其次，应根据钻探技术应用要求开发相关的的钻具。如新型双壁钻杆、高强度绳索取心钻杆以及使用周期较长的金刚石钻头等。同时，在深部找矿中，也可对钻探技术的应用进一步完善，如针对以往未得以推广的空气泡沫钻进技术，尽管其成本较高，但相比传统泥浆钻进，在控制岩心污染、延长钻头适用周期以及提高钻效等方面优势都较为明显，所以对于泥浆使用受限问题，可考虑将空气泡沫钻进引入其中，确保技术应用成熟度不断提高的基础上，使其成本得以有效控制。

最后，钻探技术应用下需注意做好钻探人员素质提升工作。深部找矿中，无论设备的应用还是先进技术的引入，都要求有高素质的人员团队相配套。如对于较多深部找矿中应用的精密仪器设备，在实际操作中具有明显的自动化特征，此时若人员无法对设备操作做到游刃有余，将无法使深部找矿工作顺利完成。矿业公司可适时开展相应的的交流合作活动，由不同企业中的人才进行交流，这样可使工艺方法、钻探设备等要求更易为人员接受。或也可引入相应的培训机制，将受控定向技术、绳索取心技术等向人员讲授，且对于复杂的深部钻孔工作，在操作前需做好技术交底工作，以此使技术应用效果得到最大程度发挥[3]。

3 结论

钻探技术的应用是提升深部找矿工作水平的重要途径。实际应用中，应正确认识当前找矿工作中各钻探技术的优势与弊端，并注意结合深部找矿工作要求，合理选择钻井设备，不断收集与吸纳更多先进的设备与技术理念，岩质与开发相应的钻具，并在人员素质方面不断强化，这样才可促进深部找矿整体水平进一步提升。

[1]杨淑红.物化探与钻探方法在辽宁西丰兴文钼矿勘探中的应用 [D].吉林大学, 2013.

[2]杜瑞庆.深部铁矿勘探的地球物理找矿模式研究 [D].中国地质大学（北京）, 2013.

[3]胡郁乐,张晓西,张惠,吴翔.SinoProbe-05深部探测项目钻探技术问题总结与对策研究 [J].探矿工程 (岩土钻掘工程),2014,09:32-37.

P634[文献码]B

1000-405X（2016）-6-264-1

易宪贵（），男，毕业于中南工业大学，本科，工程师，研究方向为探矿工程。