资源勘探中地质岩心钻探技术的应用

2018-01-30郭海超张世元祁召军

世界有色金属 2018年10期

郭海超，张世元，郭伟，祁召军

（1.青海省第二地质矿产勘查院，青海西宁 810000；2.青海省第一地质矿产勘查院，青海西宁 810000）

在开展地质资源勘探工程过程中，人们对地质岩心钻探技术的应用十分广泛。这一技术在我国技术水平处于领先地位。对这一技术进行应用，能够获得资源勘探中的岩石样本，结合岩石样本分析结构，了解岩石中的所含有的资源情况，相应技术人员需对该技术进行进一步研究，不断提升技术水准，进而实现经济的迅速发展。

1 地质岩心钻探技术概述

在19世纪末期，我国才开始对地质岩心钻探技术进行应用，当时该技术的应用水平相对较低，多数技术均是从国外引进过来的。对于地质岩心钻探技术而言，主要是对钻机进行应用，将其钻入到一定的深度中，同时借助地质岩心和矿样样本进行进一步研究和观察。我国开始对地质岩钻探设备进行研究，但是因为我国科学技术水平相对较低，对研发工作带来阻碍，从而促使我国在地质岩心钻探技术发展方面仍旧需要对国外先设备进行借鉴。当前，地质岩心钻探技术研究人员，需进一步加强对国外先进理论的学习，我国政府也应当不断加大资金投入力度，最终为技术研发工作提供充足的资金，通过这一方式促使我国地质岩心钻探技术水平得到提升，还在一定程度上提升工作效率。

2 资源勘探中地质岩心主要钻探技术

（1）多功能钻探技术。当前，复合钻探技术迅速发展，多功能钻探技术也得到不断进步，其中钻探技术中的多功能基本上体现在，可以在地质结构相差较大的地质环境当中应用，该技术的使用范围相对较广，同时不会对设备的运行效率产生影响。设备的运行状态始终处于一种比较好的状态下。和其他国家相比，美国的T钻机和英国的RD钻机均取得了良好的发展。技术标准也相对较高，但是我国当前在多功能技术参差上始终处于初步发展阶段，因此需要进一步研究和完善。

（2）立轴岩心钻探。轴岩心钻探技术在我国是应用比较早的技术之一，同时该技术也是我国资源勘探工作中的主要技术。但是该技术的应用时间过长，逐渐难以适应时代的进步。立轴岩心钻探技术的劣势开始显示出来[1]。建国之后，因为苏联等国家先对立轴钻心钻探技术的结构进行优化，促使这一技术的层次得到进一步提升，也在一定程度上提高了该技术在实际应用中的效果。

（3）全液压动力钻探。全液压动力钻探最早在瑞典使用，该技术在目前的发展相对良好，经过不断革新，在实践中不断总结经验教训，取长补短，改进自身技术的缺陷，逐渐提升技术水准，在具体的资源勘探过程中，逐渐被广泛应用。该技术是地质岩心钻探技术当中发展相对较好的一项。伴随着我国制造业的迅速发展，地质调查项目也不断深入的开展，地质勘查所涉及的内容也越来越广泛，全液压动力钻探技术能够促使地质勘察过程中，大部分要求得到满足，因此该技术是当前使用钻探技术的潮流。

3 资源勘探中，地质岩心钻探技术的应用

（1）绳索取心地质钻探技术的应用。当前绳索取心技术在资源勘探中，是应用最为广泛的一项技术，该技术的应用效果较为显著。这一技术在相应的资源勘探当中应用，能够对岩心标本进行有效获取，还能够在一定程度上对我国资源勘探事业的未来发展起到一定推动作用。这项技术的应用价值以及研究价值均相对广泛。在实际应用过程中，要重视对钻进参数的挑选，主要有钻压、钻头钻速和冲洗液量等，对钻头钻速进行科学选择十分重要[2]。在对冲洗液进行具体选择过程中，主要有无固相冲洗液以及低固相冲洗液两种，冲洗液不同，所适应的地层情况也有所不同。报信机构对绳索取心钻探技术引用带来影响，该技术的主要工作原理是，在对水管进行具体安装过程中，要求水管的顶部带有压力表，同时还需结合压力读数，对孔内的作业情况进行有效控制。一般情况下，水管压力上升到0.5mpa～1.0mpa，就证明内管的总成已经到位，这种情况下，需防止出现烧钻现象发生。

（2）连续反循环钻探技术的应用。连续反循环岩心钻探技术是当前人们应用的一项较为先进的技术，该技术在我国还属于一种新兴事物。这一技术在具体应用过程中，主要工作原理是，将液态或者气态循环介质压入到钻杆和套管之间，也可以压入到双臂钻杆内部，当等到钻杆的组中心孔中的时候，进行反复循环，同时介质在循环过程中，会产生相应的阻力，该阻力会作用在工具上，从而有效完成打孔和取样的操作。与此同时，连续反复循环岩心钻探技术，可以和绳索取心技术之间进行结合应用，通过这种操作，可以在一定程度上提升油气资源的勘探效果。

（3）钻探技术在我国公益项目中的应用。因为地质岩心钻探技术的应用效果十分显著，具备护心取心等优势，因此该项技术被广泛的应用在诸多环境研究项目和工艺项目当中。在这些公益项目当中，地质岩心钻探技术的应用，主要是对自然环境进行考察。对于地质岩心钻探技术而言，在相应工作中，取样品的应用率在97%以上。相应科研人员对这一技术进行使用，将采集的样品带到实验室当中进行试验研究，能够对该地的笛子岩石运行情况作出科学合理的推算，这就促使地质灾害的预测以及预防工作得以实现，这种情况下，地质岩心钻探技术具有较高的应用价值。