深孔绳索取心钻探技术现状及研发思路

2016-04-14李建兵

地球 2016年7期

关键词：绳索钻具钻头

■李建兵

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院甘肃酒泉735000）

深孔绳索取心钻探技术现状及研发思路

■李建兵

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院甘肃酒泉735000）

本文首先简述了深孔绳索取心钻探技术的主要特点，进而分析了当前绳索取心钻进技术发展状况，最后分析了深孔绳索取心钻探技术研发思路。

深孔绳索取心钻探发展现状研发思路

在我国，绳索取心钻进技术的研究和应用已经历了较长一段时间。现阶段，该技术在矿产、地质、油气资源勘探等地质工作领域得到了广泛的应用，同时也获得了显著的成效。在我国地质事业处在不断发展的过程中，也对该技术的应用提出了更高的要求。文章笔者分析当前深孔绳索取心钻探技术发展现状，进而分析该技术的研发思路。

1　深孔绳索取心钻探技术现状

1.1深孔绳索取心钻探技术现状

①机械设备方面：国内已经研制成功一套性能良好的钻具配套系统。包括针对矿产开采的钻具、针对坑道内钻探钻具，针对复杂地层的钻具、针对土地工程勘察的钻具、针对水文地质勘探的钻具等，此外还有绳索取心回转钻具、SY石油钻绳索取心钻具系统等【1】。②钻进工艺方面：常用的绳索取心钻探技术。③泥浆应用方面：多使用低莹光特效防塌护壁降失水剂、磺化沥青、聚丙烯酸钾、防塌润滑剂的配制的冲洗液。这些处理剂相关性能较好【2】。④钻头选用方面：现在使用的钻头唇面形状多样、使用寿命长、质量较高。主要类型有天然表镶金刚钻钻头、电镀金刚钻钻头、金刚石复合片钻头等。不仅质量上乘，而且种类也逐步满足地质钻探的多样化需要。⑤钻孔堵漏方面：一般采用泥浆加惰性材料堵漏或套管堵漏，永久性堵漏则使用水泥浆进行堵漏。⑥孔斜控制方面：采用常用的技术比如满眼钻进，控制钻进参数指标，增加测斜密度等。⑦从业人员方面：专业钻井技术人员比较缺乏，同时一线生产专业人员也非常缺乏。

1.2深孔绳索取心钻探技术存在问题

1.2.1思想传统守旧

这是技术研发难以取得较大进步的核心原因【3】。对于国家相关地质决定以及纲要性文件没有深刻的掌握，认识较为肤浅。没有切实进行技术革新行动，思想守旧，固守陈规，畏惧不前、自我封闭，缺乏强烈的危机意识，缺乏创新的勇气，固步自封；对于深部地质勘探工作没有足够的重视，没有制定技术研发战略。

1.2.2缺乏完善的机构以及强有力的管理

各地区地矿部门多数不重视钻探技术的相关工作，同时也缺乏相关管理机制，这就导致技术研发无人问津，同时各部门缺乏联系，缺乏对技术管理工作的关注，在钻探过程中出现的各种问题也无法得到处理。

1.2.3技术设施相对落后，工艺较为简单

众所周知，科技是第一生产力，但是很多情况下，钻探单位采用的技术和工艺相对落后，钻探效率并不十分理想，与此同时，与技术相关钻探设施也比较落后，而且施工设施更新换代不及时，导致钻探工程缺乏前沿的科技含量，而钻探工程往往风险以及投资非常高，钻探技术往往凭借从业人员的工作经验。

1.2.4缺乏高素质人才

现阶段，钻探技术过硬、具有钻研精神、敢于创新的人才严重短缺。勤奋刻苦、专心钻研的生产骨干非常缺乏；思想灵活、专业懂行、技术精良、善于管理的领导人员太少。

2　深孔钻探发展思路

2.1完善内部管理机构，搭建技术管理供应平台

强化管理，完善内部结构，组建专业的技术严发小组，建立技术集中供应平台。上层管理人员按照具体情况，制定深孔钻探技术发展目标，定期组织相关研究工作，定时研讨解决深孔钻探实际问题。钻探技术科室要切实履行自身的管理职责，加强钻探科学管理方法学习，正确认识钻探技术工作对行业发展的意义，积极宣传地质岩心钻探新技术、新工艺对行业的引领作用，引起各部门人员的重视。建立健全钻探生产相关制度，监督相关制度和技术需要的执行和落实。规范整理施工组织设计、归纳资料，并及时进行归档，进一步推动建设标准化钻探施工现场，及时处理钻探过程中的突出问题，降低事故发生几率，积极引进先进钻探技术，并大力推广应用，保障工程质量的提升，切实保障勘探工程效益。物质供应中心必须保障施工相关用具、资源的齐全。并对施工资源实施动态管理，切实满足需求，资源的购置价格经济合理。

2.2构建长效业务学习机制。

加强业务学习，提高工程人员专业素质。定时组织人员参与学习和培训，集中项目负责人、以及施工技术干部，进行沟通和交流，讨论出现的问题，研究解决方案，并针对重点主题进行系统学习。该项长效学习机制为技术研发提供源源不断的动力。

2.3设备及时更新换代

将原来的立轴钻机进行改装，解决钻进过程中存在的启动不稳、频繁停车倒杆，改变机上主动钻杆等一系列缺陷，推广使用连续倒杆技术，显著提升立轴钻机的效率，缩短辅助时间，减少孔内隐患、延长钻头使用寿命、增强钻机钻进稳定性能等。

2.4全面推广先进实用技术

加强推广绳索取心液动锤钻进技术，充分发挥绳索取心的优势，进一步配套液动锤工艺，极大提高钻进效率。液动锤钻进技术可有效规避坚硬地层钻进过程中出现的打滑情况，与此同时显著减少了岩心堵塞的情况发生，加大了回次进尺长度，还可有效预防钻孔弯曲。

2.5尝试使用新规格绳索取心口径

积极尝试使用φ60mm绳索取心口径。无论是采用高规格钢材，还是使用质量较轻的铝合金钻杆，亦或是在塔式钻具，在进行钻探过程中采用φ60mm绳索取心口径可以显著提升钻探效率，降低钻探成本。

2.6强化技术合作和交流

与外部单位加强技术交流，有利于钻探技术的提升。在此过程中可以做到以下几点：其一，加强同钻探研究学院的联系，比如中国地质大学、北京探矿工程研究所等。其二，加强同钻探所使用的相关工具、材料的生产部门合作。比如江苏省无锡探矿机械总厂等单位。其三，加强同钻探施工技术先进单位的合作。如四川华锋钻探工程有限责任公司等单位。