“钻探+”在我国民生地质工程中的应用
2019-01-03周勇
周 勇
(甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院,甘肃 兰州 730074)
“钻探+”与“互联网+”理念相似,其涉及到经济社会的不同领域,主张环境资源并重,减少投入。传统地质钻探,不能实现数据共享,从而出现大量的重复钻探,引发大量的浪费。“钻探+”注重对钻探数据进行进一步延伸,实现信息共享,提升钻探效率。
1 “钻探+”概念
传统意义上的钻探主要是指,为了对矿产资源进行勘察和了解,分析其地质构造以及岩土力学性能等,借助钻机设备,对地下结构进行钻孔,然后取出岩心以及土样,对这些样品进行检验和研究,分析该地区地质情况。我国经济技术迅速发展,工业化进程不断加快,促使钻探领域在原有基础上,得到了进一步拓宽,分类也得到进一步完善和明确。例如对固体矿产进行钻探,对水文水井进行逆钻探 、对桩基工程进行钻探、对工程地质进行钻探等。当下钻探技术被广泛的应用在地矿、煤田、冶金和石油、水利等领域中。因为当前体质的影响,加上钻探资料不能实现共享目标,因此促使钻探工作经常出现重复布设现象,导致大量的资源和人力、物力浪费。此外,传统观念以及设备问题的影响,我国多数国有地勘单位主要是对固体矿进行钻探,如果固体矿勘察出现形势危机,可能会出现钻探经济下降现象,同时也会导致钻探队伍无所适从。因此,我国针对当前新形势,想办法对钻探 工作面临的问题进行解决,促使钻探工作走出局限,因此提出了“钻探+”这一概念。
我国资源与环境问题并存的环境下,为了进一步了解地球资源和月球乃至太阳系部分行星的地质情况,在2001年,中国大陆科学钻探工程开展钻探技术的研究,流入对汶川地震断裂带进行钻探等,这就促使我国钻探工作进入了“钻探+”的时代[1]。
2 “钻探+”建设的目的
钻探工程主要工作对象为农业、工业和城市建设等,这些领域的共同特点就是,借助钻探或者钻掘设备,进行地下钻进和成孔。而差异点主要是在深度和口径、以及钻探目的、资源类型等方面,因此对工艺要求也不同。例如,我国存在多数油气钻井深度在1000m以上,其中最大深度可以达到8023m,针对这种情况,主要是采用全面钻井方式。相同地区,从事地热、页岩以及其他矿产勘探工作,就需要结合专门规范和需要进行工作,进行重新钻进,并且取芯实验。以一口钻井为例,钻探的深度费用最少也要几百万,多则几千万不等。如果不同行业之间对钻探信息不能共享,则会浪费巨额费用[2]。
但是按照“钻探+”的理念进行工作,石油钻井过程,将油气勘测作为主要目的,同时也可以兼顾其他信息次啊及和信息实验,然后为其他行业提供相应钻探信息和数据,这样就能够防止出现重复着钻探,避免浪费大量资金。此外,“钻探+”还可以对当前专业队伍单一的问题进行解决,促使不同专业之间实现交叉和延伸,从而促使钻探单位能够更好的和市场发展相适应。因此,相应地质工作新常态下,传统地质患钻探面临新的发展“瓶颈”,针对新形势下钻探技术需要结合专业特点以及我国经济发展的新阶段,创造一种可以适应当前市场发展的“钻探+”,具有重要意义。
3 “钻探+”在民生地质工程中的应用
3.1 “钻探+”民生地质
民生地质工程属于一种新型服务理念,主要是指,地质工程存在基础性、公益性的内在要求,创造出地质工作服务和民生的新道路。民生地质要求和绿色发展理念相契合,同时在对环境进行保护的基础上,走节约能源资源的新道路。需要保障地质工作存在一定的“民生”性,在具体工作过程中,必须冲破传统的行业保护和惯性思维带来的局限,维护民生安全,能够实现绿色、生态、富裕的目标任务,帮助群众解决其关心的利益问题。
3.2 “钻探+”在民生地质工程中的应用
“钻探+”在地质工作的常态主要是勘测地质内容,主要应用在下列几个方面:
(1)医学地质中的应用。针对医学地质而言,主要是针对地质环境分析,能够给人类健康带来的影响。在相应民生地质问题当中,医学地质对于地质学和医学存在交叉,如地方病类型和分带分区等,对流行病进行调查,对地方病因进行预防等,分析口服化学药物和水质改良、地质关键和人体关联方面的内容[3]。
例如,我国部分地区的水土当中存在化合物元素超标,而这一元素含量过高,或者含量过低,均为当地居民的“化学性病因”,而比较常见的病因类型为:地质当中缺乏先关元素,导致当地居民出现克汀病、甲状腺肿大等疾病。如果水资源中存在某种元素超标,如砷元素、硒元素等,则有可能会导致当地居民出现砷中毒或者硒中毒等。引起地方性疾病频发的主要因素是当地地表水、土壤或者地下水当中存在不同元素超标或者欠缺等现象,因此当地政府需要进行地质钻探、水样研究等。
(2)新能源地质钻探。石油和煤炭、天然气等均是不可再生能源,因为这些能源的形成,是经过长期地质变化、地壳运动所产生的,因此形成的周期相对较长。
这就促使水热能、地热能、页岩气、干热岩等受到广泛关注。新能源地质内容主要有地质构造的钻探、页岩气钻探、水文地质以及地热钻探等项目。
(3)城市地质。相应民生地质工程中,在相应地质学中,方法原理、地质资料等均可以得到充分应用,在进行具体的城市规划中,城市管理过程中以及城市治理过程中,均需要对城市地质情况进行勘察和评价,分析地基稳定性,并且检查水文条件和固体、废水的处置方式。我国当前城市化发展迅速,对城市空间进行开发和利用,城市建设地铁、修建管廊等,均需要了解岩土地质情况,同时要了解环境地质,针对非开挖工程而言,这些工程均需要借助钻探技为其提供重要数据[4]。
(4)灾害地质。在我国,地质灾害类型较多,分布也相对较广,发生频率较高。尤其是滑坡和泥石流等地质灾害,近几年频发。以2016年发布的常见地质灾害带来的死亡失踪人数和经济损失数据统计为例,在2013年,灾害死亡人数和失踪人数最高,经济损失高达101.5亿元。因为人类活动空间的进一步扩大,地球内部能量周期性集聚释放,导致地下气体逐渐向其他空间排放,在全球范围内, 相继出现“水洞”、“蓝洞”等。即便当下科学界并没有对其作出科学解释,但是经过推理假设,认为是因为地下气体聚集喷发导致的。因此,地下气体泄露属于一种新型地地质灾害,主要是人为钻探或者钻井导致,因此“钻探+”理念的提出,对于减少地质灾害具有重要意义。
3.3 “钻探+”在民生地质工程中的作用
地质勘探行业中,钻探工作存在较高技术性,因此钻探单位不但要建工作重心放在如何解决资源能源问题上,同时还需要对钻探技术进行进一步开发和创新,对钻探工艺进行总结,从中找到以往工作中存在的不足之处,加以改正。当下,我国使用的“钻探+”在具体应用过程中,有可能会遇到资源信息采集问题、信息共享问题、风险投资问题和浪费问题等。一方面,相关单位需要站在医学地质、新能源地质和城市地质等角度进行深入研究,同时还需要进一步加大力度研制出更加严密的测试仪器以及钻掘设备等,通过这种方式,促使地质钻探可以充分满足当前市场需要[5]。
此外,以民生工作为核心,开展相应钻探工作,针对传统钻探技术和新型钻探技术进行有机结合,进而提升钻探数据的精准性,也提高找矿的精准性,降低投资风险问题,通过上述做法,为民生项目服务水平的提升带来新的契机。钻探单位需要进一步加大口径,采用复合钻探和深部钻探方式,并且对新型钻探技术进行进一步推广和应用。
4 结语
“钻探+”主要有三方面内容,分别为地矿、石油和煤田等,需要结合“大地质和大环境”理念,对钻探目的进行拓展,转化为大陆或者海洋学钻探技术路线和模式。通过“钻探+”,节约大量资金,促使不同专业技术进行交叉,实现钻探信息的共享。以名声地质工作为主要内容,改进钻探方式,对医学地质、灾害地质和能源地质、城市地质等钻探方法,实现“钻探+”的最终目标。