浅议煤田钻探工艺及提高钻探效率的方法
2019-12-01欧阳东
摘 要: 目前,在煤炭行业的实际开采中,存在着煤炭资源开采不足的问题,这种问题的出现影响煤炭资源的开采效率,对煤炭行业的稳步发展造成了影响。因此,在现阶段煤炭产业发展中,为了实现煤田钻探工艺使用的有效性,应该将煤炭资源的开采作为重点,通过开采方案的构建,提升煤炭资源开采的有效性,满足行业的发展需求。
关键词: 煤田钻探工艺;钻探效率;方法
一、 引言
在社会主义发展的新时期,煤田钻探工艺是煤田勘探中十分重要的一个方面,煤田钻探技术和煤层气钻探技术的改进,也为煤田工业生产建设提供可靠的保证。文章通过对煤田钻探工艺技术的分析,总结钻探的基本方法,认识到影响钻探效率的问题,旨在通过对问题的分析构建针对性的解决方法,以提高煤田钻探施工的有效性。
二、煤田钻探工艺方法的研究探索
(一)一般回转钻进技术
回转钻进技术主要参数是泵量、转速及钻压三项。一般情况下应选用较大泵量,这对于保证排粉效果,提高钻进效率都是有利的,但也要防止因泵量过大冲垮孔壁。钻进钻压应由低到高,逐步增加;钻进时,应根据不同地层、不同钻头、不同孔径而有所不同,在实际施工过程中,对钻压的掌握不必限制过死,通过实际试验,选定出合理的数据。多级变速钻机转速的选择应注意以下几点:一是钻孔深、钻具自重大,受力复杂,回转钻具功率消耗增大,受钻机功率及钻具强度的限制,转速应降低,孔浅时则应开高速;二是钻进均质、完整的地层,采用高转速;对于岩石破碎、节理发育的地层,钻具震动大,根据具体情况适当降低转速;三是钻孔结构简单,环状间隙小,孔壁完整,可采用高转速;钻孔结构复杂、换径多,钻杆与孔壁间隙大,钻具回转稳定性差,则不宜开高速;四是浅孔段岩石结构完整,钻具强度高,采用较高转速;地层变复杂,裂隙发育,出现小溶洞及掉块现象,且孔内返水不正常,用较低转速。
(二)空气洗井钻进技术
空气洗井钻进工艺技术是一种含有压缩空气的气体和液体混合物作为冲洗的介质。它是采用具有动力冲洗介质的破岩机技术。这种技术可以在极其恶劣的地理地质条件(特别是缺水情况)下施工。空气洗井钻进技术共可以分为泡沫洗井钻进技术、粉尘洗井钻进技术及雾化洗井钻进技术等,其中每一种技术都有各自的优缺点。把空气洗井钻进技术应用到煤田钻探中的无芯钻探中,取其利,避其弊,从而为我们的煤田钻探工作提高效率。
(三)冲击回转式钻进技术
冲击回转式钻进,就是在一般回转钻具组合的基础上增加一个潜孔锤。在钻进过程中,提供给钻具一定强度的冲击量,在回转和冲击的一起作用下粉碎岩石,进行快速钻进。影响冲击速度的主要参数有:冲击频率、回转的速度等,在钻进时要根据岩石类型和施工的条件进行选择,争取实现各个参数的最佳组合。
三、提高煤田钻探效率的基本方法
(一)选择适当的钻探工艺
随着我国煤炭产业的不断发展,煤矿钻探过程中存在煤田分布不均匀的问题,因此,在煤炭资源开采中,应该针对煤炭资源的开采特点进行开发,以提高煤田资源开采的整体效率。例如,在我国西北地区的煤炭资源开采中,由于该地区煤炭资源开采相对丰富,可以选择节约水资源,通过空气泡沫钻探工艺的使用,将煤炭钻探与地下水资源的开發进行结合,这不仅实现地区环境的保护,而且也提高了煤田资源开采的整体效率。又如,在采空区或是溶洞发育区的煤炭资源开采中,应该采用套管隔离堵漏洞技术,通过该技术的运用,可以解决套管底部密封的问题,钻探中采用铜焊相距0.20mm的二道凸出铜台,将铜台外径与孔径保持相同的距离,之后使用牛皮进行缠绕,保证二道凸出铜台与孔壁的紧密连接,牛皮在膨胀的作用下会形成防水,全面提升钻探工艺的使用效率。
(二)选择先进的钻探设备
通过对煤田钻探技术的分析,在钻探设备使用的过程中,其作为较为重要的技术形式,钻探设备的技术与钻探的效率存在着关联性。因此,在钻探工程中,应该针对钻探的技术特点,进行钻探资源的开发,以有效提升钻探工程的整体效率。例如,在钻探先进设备使用的过程中,通过车装钻机车的使用,可以通过多种钻井功能的运用,提升钻井资源的有效性,而且,在该工艺中,这种技术不仅可以满足泥浆钻机、压缩空气钻机以及泡沫钻机的使用需求,而且也可以提高钻机的工作效率,降低钻井的污染问题,充分满足煤炭资源技术开采的需求。
(三)提高煤田钻探的管理效率
1. 加强对施工人员的培训,提高钻探人员的技术操作能力,使钻探人员在工作中熟练掌握相关工艺,有效提升煤炭钻探的整体效率。
2. 在设备管理过程中,钻探人员应该在施工之前进行设备检查,保证钻探施工工艺的稳步进行,有效提升钻探工艺的使用效率,为钻探方案的完善以及钻探工艺的整合提供支持,充分满足钻探工程管理需求,提升钻探施工的整体效率。同时应结合钻进工艺的特点,进行定向钻进技术的运用,以提升煤炭地层找矿勘探的合理性,完善地质勘探的基本要求。
四、 结语
在煤炭资源开采中,为了提升煤炭资源开采效率, 应该将煤炭资源的开发作为重点,通过对煤炭资源使用方案以及煤炭资源使用技术的分析,完善煤炭开采技术,充分满足现代煤炭资源开采的需求,推动煤田开采工艺的稳步发展。
参考文献:
[1]李明.探析煤田钻探工艺及其钻探效率的提升策略[J].山东工业技术,2018(12):74.
[2]梁立峄,刘蕴锋.有关煤田地质超深孔钻探工艺的探究[J].民营科技,2019(6):39.
作者简介: 欧阳东,安徽省煤田地质局第一勘探队。