工程地质勘察中钻探技术的应用研究

2017-04-08王文秀

环球市场 2017年4期

关键词：布孔潜孔工程地质

王文秀

辽宁省冶金地质勘查局四〇二队

工程地质勘察中钻探技术的应用研究

王文秀

辽宁省冶金地质勘查局四〇二队

随着我国经济的发展和进步，我国建筑行业快速的发展起来，并促进了工程地质勘探行业的发展在工程地质勘察中钻探技术以其较为准确的分析能力得到了广泛的应用。文章针对工程地质勘察中钻探技术的应用研究进行了详细的阐述，内容仅供参考。

工程地质勘察；钻探技术；应用；研究

导言

随着我国工程建设水平钻井技术在工程地质勘查中发挥着越来越重要的作用。通过地质勘探工作，能够清楚地了解施工现场条件，以确保符合工程的需要，对工程建设非常重要。

1 工程地质勘察概述及特点

1.1 工程地质勘察工程的概念

工程地质勘察主要包括地质勘察、样本试验、调查、测绘等多个方面，通过地质勘察工作，能够明确了解工程建设的土体分布以及力学参数等，通过对这些数据进行分析，可以对建筑适应性进行监测，最后据此提出具体的施工要求和建议。钻探技术是最为重要的地质勘察方法，对于一些地质条件比较复杂的地层，通过钻探技术能够准确获得地质资料，准确性较高，而且也是岩土样本采集以及孔内原位测试的关键技术。

1.2 工程地质勘察的特点

工程地质勘察过程中，相关的现场勘察人员需要充分考虑到工程的现场地质条件。不同的工程有不同的勘探要求，一般的民用建筑在勘探布孔时会沿着建筑轮廓线进行布孔，而水坝等大型建筑在布孔时往往会沿着建筑的轴线进行布孔。在钻探时也应当尽量选择相对较为简单的钻探方法与设备。钻探不仅可以了解现场的地质条件和地层岩性，还能帮助勘察人员进行地层的取样与实验。

2 工程地质勘查中钻探技术的要求

在工程建设中，地质勘察工作是确保工程建设能够顺利实施的关键。工程施工建设对于地质钻探技术的要求很高，在具体的钻探施工过程中，需要综合考虑多个方面，比如岩层提取率必须在80%以上，而夹层的采取率必须在60%以上。对于不同岩层，需要采用不同的钻探技术，而且还需要及时调节钻探速度。另外，在水文地质勘察中，为了确保地下水位测试以及水文地质试验能够顺利进行，必须综合考虑水层位置以及水文实验要求确定钻进位置以及钻进方法。除此以外，对于不同含水层，还需要进行分层止水隔离处理。

3 工程地质勘探中钻探技术的应用

近年来，随着我国工程地质勘探技术的不断发展和进步的钻井技术也在不断创新，现在越来越多的应用在工程地质调查和液压潜孔锤钻进技术、反循环钻井技术和绳索取心技术，等。这些技术的应用有效地提高勘探效率的工程地质勘探，以下的这三类介绍了钻探技术的应用。

3.1 液动潜孔锤钻探技术的应用

液压潜孔锤钻进技术是旋转钻探的基础上开发的，主要使用冲洗驱动潜孔锤，当液压潜孔锤冲击能量可以传送到钻头，钻打破岩石，主要工具是施工现场的泥浆泵，液压锤钻探和旋转钻探对比如图1所示。旋转钻探技术的改进技术、影响和旋转力的驱动下，极大地提高钻井设备的效率，降低钻井成本。此外，该技术还可以充分利用坚硬的岩石抗剪强度低的特点，有效地解决了钻井井眼质量的问题是贫穷和困难地形。简而言之，为了更好地促进液压潜孔锤钻进技术的使用，应延长使用寿命的潜孔锤和潜孔锤的工作效率，加强研究和优化。

图1 液动锤钻探与回转钻探对比

图2 空气反循环钻探技术示意图

3.2 反循环钻探技术的应用

已广泛应用反循环钻井技术是一种钻井技术，其应用在实际取决于循环介质分为空气反循环钻井技术和水力反循环钻井技术。空气反循环钻进技术在钻井过程中以空气为介质钻探，钻探过程中由武器外钻杆为压缩空气的传播，把它的底部洞，压缩空气后通货膨胀产生的影响大，开孔的底部孔锤影响岩石和钻杆和空气和岩屑回地面，实现岩屑的检测试验，具体原理如图2所示。水力反循环钻探技术是以泥浆或水作为介质进行转孔的，在转孔时将水送至孔底驱动钻头，在钻头的作用下获得岩层，而后在钻杆的作用下转头内的岩芯带回地面，实现样品的钻探采集。

这两种开采方法有自己的优点。空气反循环钻进技术在一些更干旱，缺水地区得到了广泛的应用，其消费更少的劳动力在钻井的过程中，钻井成本很低，但岩屑样品代表性不强，不能够准确地反映了地层的实际情况。水力反循环钻井技术可以反映地层的结构，但它消耗大量的水资源存在于钻井过程中，钻井速度缓慢，需要长时间的缺点。

3.3 绳索取芯技术的应用

绳索取芯技术在钻探过程中最为显著的一个特点是不需要使用钻杆进行钻探，只有在钻头出现故障时才使用钻杆。由于技术无需使用钻杆，电梯的频率很小，所以人工劳动强度低。目前绳索取芯技术在我国很多地区都有着广泛的应用。