工程地质勘察中钻探技术的应用分析

李小伟

摘 要：本文首先阐述了岩土工程地质勘察概述，接着分析了地质项目勘察过程勘探技术的运用，最后对地质项目勘察中常见的钻探方法进行了探讨。

关键词：地质工程;勘察工作;钻探技术

引言

随着对矿产资源需求的不断增加，矿产资源的开采已成为社会关注的焦点。在地质工程勘察中，采用钻孔法采集样品，通过研究样品和样品测试，在地质勘探中发挥着重要作用。

1 岩土工程地质勘察概述

在岩土工程中，地质勘察的目的是了解场地的地质情况，为工程设计提供依据。勘察报告的质量对工程造价和安全起着重要作用。工程勘察的质量直接决定着工程建设的安全性和成本。勘察的岩土参数是否科学，不仅影响工程设计的科学程度和经济性，而且影响工程建设的可行性。岩土工程勘察过程包括钻探过程、取样试验过程等，只有严格执行各项工程勘察环节，结合工程施工经验，才能保证勘察成果的准确性。一份好的岩土工程勘察报告不仅要符合国家规范，而且要客观、真实地反映勘察区的地层、地下水和地形地貌，以便对岩土工程进行更客观、准确的评价，并提出建议和建议。

2 地质项目勘察过程勘探技术的运用

2.1 绳索取芯方式

钢丝绳取芯的主要特点是无需提升钻杆即可轻松取芯。一般情况下，只有当钻头失效时才需要使用钻杆。钻孔过程中，取芯管内充填岩石和矿物芯，钻孔内的钻杆不升到地面。芯管在设备中用专用绳打捞。采用这种钻井方法，可获得大量的钻井时间，大大提高钻井效率。该方法是目前常用的一种钻孔方法。在钻井过程中遇到障碍物时，能提高取心效果，及时解决问题。减少了岩心与钻杆之间堵塞造成的磨损。由于其技术特点，不需吊起钻杆即可取芯，提高了钻头的使用寿命。另外，司钻的劳动强度也有了很大的提高。该技术的应用主要集中在矿坑、液化石油气、冰、固化矿体等方面。

2.2 液动潜孔锤方式

液压潜孔锤在我国的研究和应用在世界上占有很高的地位。该技术的研究和开发主要针对旋转钻井，在设备中加入冲洗液驱动液压潜孔锤。锤体受到冲击后，最大限度地提高钻头的能量，促进岩体的破岩处理。通过改进旋挖法，在提高钻井效率的基础上，液压潜孔锤能产生强大的冲击力，破碎硬岩，节约钻井成本。此外，液压潜孔锤还可以在地质条件复杂的地形中，根据坚硬岩体抗剪性低、脆性高的特点进行钻进。值得注意的是，为了解决高频振动问题，需要采用钢筋钻孔技术。此外，为了减少液压锤的损坏，在输送冲洗液时，液压泥浆应保持较小的粘度，并妥善管理冲洗液中的含砂量，使其具有较高的润滑效果。液压潜孔锤在水下爆破和小直径钻芯锚具施工中得到了广泛的应用。目前，我国这项技术的发展主要是基于高强度工作条件和提高潜孔锤水平。相信该技术的发展将在今后的矿山地质勘探和油气勘探中得到广泛应用。

2.3 反循环钻探方式

反循环钻进法主要是通过循环介质形成冲击力，使其作用于井下的潜孔锤进行钻进。按其技术可分为液压再循环技术和空气再循环系统。

水力反循环系统是指利用泥浆或水作为钻井循环介质。利用钻杆将其介质输送到钻孔中，钻头可获得柱状岩心，并随钻头的增加而返回地面。空气反循环系统是指利用压缩气体和压缩空气作为循环介质，通过双壁钻杆的外管将压缩气体输送到钻孔中，在压缩气体膨胀的作用下产生强大的冲击力，形成钻孔。g在孔下钻DTH锤。气反循环系统完成气动后，通过钻杆中心通道将岩屑带回地面，便于对岩体进行取样研究。在选择循环分析介质时，主要取决于钻井需要和当地的工作条件。水力反循环系统可通过钻探获得相对完整的岩块，提高取心质量，降低工作强度，并可利用完整的岩块研究地质环境。但空气反循环系统钻井效率低，能耗高。在地質调查取样中，反循环系统更适用于水文水井和一些松散塌陷地层。也可用于较复杂地层的固结灌浆。空气反循环钻进法更适用于干旱缺水地区，可节约钻井成本。然而，在岩体取样中存在着许多问题，岩石样品不能真实反映被调查地层的结构。

2.4 组合钻探方式

对于组合钻井法，更准确的说法是用技术描述。由于该技术是由上述几种钻探方法组合而成，其钻探方法不仅具有各种钻探技术的优点，而且可以根据不同的地质环境和钻探需要选择合适的钻探方法。在提高工作效率的基础上，降低了劳动强度和钻井成本。

2.5 其他钻探方式

本文介绍了目前地质工程勘探与钻探的主流技术。一些生产商开发了一些新的钻探方法，可应用于一些特殊的地质环境，如以干旱地区环境为主要基础的节水钻探技术。此外，为了提高钻井效率，利用超声波技术生产金刚石钻头，大大提高了钻头的使用寿命，提高了钻井速度。

3 地质项目勘察中常见的钻探方法

由于地质工程钻探过程中遇到复杂的地质条件，必须科学选择地质勘探方法，结合不同的施工条件，保证不同地质条件下的顺利钻探。一般来说，在地质工程钻探中，钻井技术主要有冲击钻进和旋转钻进两种钻进方法。这两种技术将根据动力来源进行划分，划分的方式是人的和机械的。其中，机械法可提高钻探效率，科学控制钻探深度，实现地质工程勘探的广泛应用。对于不同的地质钻探方法，可科学选择钻探方法和设备。主要有三种：一种是渗透法。该方法可分为两类：井外轻锤多击法和井内少锤重锤法。一般来说，它可以应用于地质的硬采样过程，在钻孔中采用加重锤击较少的方法，采样效果较好。第二，压痕法。该方法主要应用于软地质条件，主要分为连续压陷法和不连续压陷法。第三，振动法。该方法主要采用振动器，在振动作用下，将取土器压入土中完成取样工作。

结束语

总之，地质工程勘察中所采用的钻探技术是一个比较复杂的高科技过程。在钻井过程中，要根据不同地质工程的需要，科学选择技术，既能提高取心质量，又能减少钻井工作量和成本。希望经验的积累和钻井技术的发展将有助于国内钻井技术的进步。

参考文献

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