钻探工程施工技术工艺研究及注意事项

2018-02-09翟常修

新疆有色金属 2018年5期

翟常修

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0四队哈密 839000）

随着我国经济的不断发展，各个领域上的进步，钻探工程在原有的基础之上也得到了很大程度上的改良与发展。我们通常所说的钻探工艺的必要施工方法，其组成由钻头、钻机以及钢管等等，在钻机的带动之下，将轴心压力传入到地层处进行破碎施工，直至达到应有的目的。根据项目所在地不同的自然地理环境，那么在进行钻探工程的过程中就需要选用正确的施工技术，这样才能更好的确保其施工质量，提升地质勘探的水平与效果。

1 钻探设备

通常情况下，钻探设备是由钻杆、钢管、钻头以及冲洗液组成的，以下就对这些设备进行详细的讲述：

1.1 钻杆

该设备在实际工程之中的材质基本上为钢材，而管的横截面形状为圆形，一般情况下每根钻杆的长度在4.5～6.0m，其横截面半径维持在40～50mm。钻杆的作用就是为了带动钻头的运动，通常情况下将钻杆的连接方式分为两种，即焊接与螺纹丝扣连接。

1.2 钢管

钢管俗称套管等，有着不同的名称，但都是指一种东西，它主要能够起到支撑护钻孔壁的作用，能够有效防止孔洞内部发生坍塌等问题。

1.3 钻头

根据实际工程的不同需要，以及岩石硬度的不同，在钻探不同区域的过程中我们就需要采用不同类型的钻头，而钻头类型有金刚石、硬质合金以及钢粒三种类型，不同的钻头则适用于不同坚硬程度的地层。如金刚石是在对最坚硬岩层进行施工的过程中采用的，并且现阶段，由于金刚石的独特性，金刚石钻头被人广泛利用，在实际工程中选用该钻头有着钻进速度快、钻孔光滑、安全可靠等诸多优点，其在钻探工作中的特殊地位是不可动摇的。

1.4 冲洗液

在实际工作的过程中，由于项目的特殊性，通常情况下所采用的冲洗液也有着不同的配方，一般情况下根据不同地层可配用不同的配方，即适用于完整灰岩地层；流沙、鹅卵石地层；泥岩地层以及适用于粉砂岩地层的配方等等。

2 钻探方法

在钻探施工的过程中，一般采用的钻探方法有回转钻探、冲击钻探、振动钻探等，以下对这几种方式进行分别介绍。

2.1 回转钻探

当采用该方式进行钻探工作的过程中，如钻头已经进入环状钻进模式时，则可以对岩芯进行提取，这样非常方便勘察取样工作的开展；如果钻头已经进入全面钻进模式，那么通常其钻进轨道为螺旋曲线状，那么就不需要对岩芯进行提取。

2.2 冲击钻探

这种钻探方式通常情况下适用于比较坚硬的岩层或土层，在岩石层中进行钻探工作，则可以采用孔底全面冲击钻进的施工方法，提升施工速率；而在一些较为坚硬的土层之中，则应该在钻机冲击力的影响下，采用钻头刃口切削的方式慢慢的进行钻探。

2.3 振动钻探

振动钻探的方式一般适用于对于钻探深度没有较高要求的土层，主要是用于土壤颗粒比较小的土层，这种钻探方式的最主要的优点就是工作效率高、施工方便、操作较为简单。

3 钻探施工技术要点

3.1 上部地层钻探工艺

由于地层有着不同的特殊性，所以在进行上部地层钻探施工的过程中，应尽量避免在地层空洞区进行钻探，而应让钢管深入到岩石层中，这样能够大大避免钢管在工作的过程中发生整体性破坏等问题，当工程需要时，还可以采用下两路钢管的施工工艺。

3.2 在坍塌严重的孔壁中

在这类的孔壁中开展钻探工作应对钻探速度、钻探压力进行有效控制，降低钻压。同时还应该配置符合钻探工作要求的冲洗液，做好孔壁的冲洗工作，从最大程度上保障孔壁的稳定性，等到孔壁参数稳定之后，再进行继续钻探工作，如果遇到孔洞内部坍塌情况较为严重时，则必须立即采取措施更换钻探设备等。

3.3 在地层倾角较大时

当在地层倾角比较大的区域进行钻探工作时，一旦操作不当很有可能发生坍塌等问题，由此我们在施工的过程中首先应该确保全孔灌浆，通过这种方式将脏泥浆换成新泥浆，其次就是要对钻进的系数进行有效控制，保障钻速适中，从而避免抱钻等问题的出现。

3.4 防止抱钻

在施工的过程中，应采用有效措施避免抱钻问题的发生。当钻入拥有较大倾斜角时，非常容易使得周围底层结构发生破碎问题，在这种情况下钻孔非常容易产生坍塌现象而导致饱钻，为了避免这种问题可采取以下几点措施：首先要捞出内管，并冲孔再加尺；其次就是要适当提升下入内管的速度，内管到达指定位置并各项参数稳定后，才能再次开展钻探工作，在操作的过程中要确保泥浆循环的通畅性。但是在有需要的情况下，依然可以采用强拉硬顶等方法将钻具提升到坍塌位置。