钻探工程施工技术工艺研究及注意事项

王红玫 华巍

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，我国科学技术的发展也得到了巨大的进步。钻探工程施工技术是地质勘探工作中尤为重要的一项技术工艺，其在地质勘探工作中发挥着尤为重要的作用。就目前来看，我国资源紧张的局面越来越严峻，现有的资源已经很难满足社会经济发展的需求，这就需要开发开采更多的资源满足需求，因此深部资源逐渐成为了人们关注的重点。在此背景下，地质勘探工程越来越多，而钻探工程施工技术应用也越来越广泛。为了有效保证钻探工程质量，本文就对钻探工程施工技术工艺进行详细的分析和研究，并提出一些注意事项。

关键词：钻探工程 施工技术 注意事项

中图分类号：TV22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0049-02

钻探工程是地质勘探工作中一项重要的技术手段，其关系着地质勘探工作的质量和效率。地质勘探工作一般其工作环境都比较恶劣，所以，钻探工程在施工中存在一定的风险性，这不仅对施工工程的质量会产生直接的影响，同时也会对施工人员的安全造成威胁。因此，为了更好地保证钻探工程的質量和安全性，就必须保证钻探工程施工技术的质量和效率，同时，在施工过程中，还要严格做好管理和监督工作。

1 钻探工程分析

钻探工程是利用钻具设备和器具，按照相关的要求，由地表、坑道、湖海等地点向地壳深部钻孔，从钻孔处取出地质样品进行分析研究，进一步了解地下的地质情况。钻探工程也可以指为了满足其他工程某种用途而需要进行的通道，其所有进行的施工工作即称之为钻探工程。因此，一般钻探工程其施工环境都比较复杂，在加上一般都是在地下深部进行施工，所以其难度以及危险性都比较大，这就对钻探工程施工技术提出了更高的要求。钻探工程中钻探设备是重要的组成部分，先进的钻探设备是保证钻探工程施工质量和效率的前提条件。在钻探设备的组成中，主要部分包括钻头、钻杆、钢管、冲洗液等。钻探工程中钻探的方法也是比较多样化，钻探方法主要包括冲击钻探、振动钻探、冲洗钻探等[1]。不同的钻探方法所发挥的作用也是不同的，所以，在应用钻探方法时应该根据实际施工情况合理选择最佳的钻探方法。比如：冲击钻探方法适用于比较坚硬的岩石层或者土层，而振动钻探方法则适用于钻探深度比较小的土层。只有合理选择最佳的钻探方法，才能将钻探方法的优势、特点充分发挥出来，更好地保证钻探效果。

2 钻探工程施工技术工艺分析

2.1 钻孔结构分析

目前钻探工程中使用较为广泛的钻探设备就是金刚石钻机，而根据钻探工程地区地质情况，采用小口径金刚石钻进比较普遍。根据小口径金刚石钻进工艺的要求，其钻孔结构应该越简单越好，并且要尽量减少换径次数。一般来说，钻探工程其钻孔都比较深，所以，在钻进施工过程中，要注重考虑到钻具的材质以及地层方面所造成的不利因素[2]。比如：1500mm深的钻孔，如果采用常规的56mm口径钻进，那么在钻进过程很容易产生诸多不利因素，进而影响钻进的效果和质量。由于钻具扭矩大，在机上钻杆外径与孔壁间隙比较小，这就使得冲洗液上返困难，而钻渣也难以排除，如果一旦出现烧埋钻以及钻杆折断现象，那么不仅会影响钻探工程的施工质量，还容易造成施工安全问题。因此，在钻孔施工中，要严格根据钻孔的深度合理选择钻孔的口径，就1500mm深的钻孔，加大一至两径则可以更好地保证施工效果和施工安全。

2.2 钻具级配

为了更好地满足钻进需求，增大钻具的扭矩力和减少钻杆外径与孔壁之间的间隙，就可以加大一至两径钻具级配，这样可以更好地保证钻进的施工质量和施工安全[3]。比如：1500m深的钻孔，开孔用Φ110mm合金钻头钻进，达到预期的深度后，下入Φ108mm管子，即开孔套管。然后改换Φ76mm金刚石绳索取芯钻具钻进，钻至800～l000m孔深时，再改换Φ56mm金刚石绳索取芯钻具钻进，直至终孔在孔深800～l000m处，只更换钻具部分，钻杆仍采用Φ76mm的绳索取芯钻杆，而下部则采用Φ53mm的绳索取芯钻杆、Φ56mm的金刚石绳索取芯钻具钻进，Φ53mm钻杆随钻孔不断加深而逐步加长。这样一来即增大了钻具的扭矩力，同时又减少了钻杆外径与孔壁之间的间隙，使得钻具更加稳定牢固，当钻孔的垂直度和稳定性得到了保证，那么也能在最大程度上减少孔内事故发生率。即使在孔内发生了事故，采用加大一至两径钻具级配的方法也可以便于事故处理。

2.3 钻进参数

钻进参数是指钻进过程中可控制的参数，主要包括钻压、转速、钻井液性能、泵量、泵压、泵率及其他水力参数。钻进参数是钻进施工中一个十分关键的因素，钻进参数的合理设置直接关系到施工的效果和质量，因此，在钻探工程中，钻进参数的设置十分重要。在实际施工过程中，影响金刚钻进技术参数的因素有很多，并且各种影响因素之间是相互制约和关联的，因此，钻进参数的合理设置具有一定的技术性[4]。比如：岩石的物理力学性质、钻孔的结构、设备的性能、钻头的类型都可能是影响钻进参数的影响，并且也有可能是在诸多因素的共同作用下产生的影响。因此，在施工过程中，施工人员应该根据施工的具体情况和条件进行详细的分析，比如：应用钻压、钻速、泵量、泵压最后得出最佳的钻进技术经济指标。

3 钻探工程施工注意事项

在钻探技术应用过程中，上部地层钻探工艺应该根据地层的特点，避开地层的空洞区，以免发生塌陷造成安全事故，同时还可以将钢管下至岩石层，这样可以有效防止钢管发生断裂。在对地层倾斜较大的地区进行钻探工艺时，要格外注重发生坍塌现象，比如：在施工过程中可以全孔进浆，这样可以用新浆代替脏泥浆。同时在钻进过程中，要注意钻进参数并保持稳定的钻速，以此防止出现抱钻现象发生。抱钻是钻探工程中非常危险的一个事故，其不仅会严重影响到施工的效率和质量，同时还会对施工人员的生命安全构成严重的威胁。因此，在施工过程中，不仅要提高施工工艺的水平，同时施工人员还要做好安全防护措施。在钻探工程中，还要注重选择合适的钻头，不同的钻探地层要根据地层的实际情况以及施工条件，合理选择最佳的钻头，这样可以有效防止发生孔内事故，同时还可以节省一定的钻探费用。施工人员钻进施工过程中，每次提起下探钻头的时候，应该养成良好的操作习惯，比如：检查钻头，观察钻探地层情况，这样也可以有效防止事故发生，确保钻探工程施工顺利开展。另外，在钻探工程施工中，还要注意及时清洗脏泥浆，并且要确定搅拌新泥浆的责任人，保证泥浆的质量。

4 结语

现如今，随着资源紧张的局面越来越严峻，地下勘探工作的重要性也越来越凸显，在此背景下，对钻探工程也提出了更高的要求，钻探工程不仅要保证施工质量，同时还要保证施工的安全。对此，就需要钻探工程不断提高施工技术水平和质量，以此来保证施工质量和安全性。在具体钻探工程中，施工人员应该不断加强相关技术理论知识的学习，同时还要不断地灵活运用钻探技术，积累工作经验，这样才能更好地保证钻探工程质量。

参考文献

[1] 冯建国.钻探工程施工技术工艺研究及注意事项[J].世界有色金属，2017（16）：266-267.

[2] 付承亮.浅析钻探工程施工技术设计要求[J].广东科技，2012，21（23）：176-177.

[3] 黄崇仁，袁松青.钻探工程缩径地层的处理与施工技术研究[J].西部探矿工程，2017，29（1）：56-57，61.

[4] 殷关虎.岩土钻探工程施工技术交流会在广西钦州港正元洒店召开[J].广西地质，2002（2）：12.

[5] 李东升，高鹏.论钻探工程施工中存在的问题与建议[J]. 赤子旬刊，2013（12）：377.