浅析地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用

龙秀银

摘 要 随着社会经济的快速发展，资源紧缺问题越来越严重，通过加强地质勘探，能够为资源开采提供可靠依据，而地质岩心钻探技术是资源勘探中的常用技术类型。对此，本文首先对地质岩心钻探技术在资源勘探中的作用进行介绍，然后对地质岩心钻探技术的常见类型进行分析，并结合实例，对资源勘探中地质岩心钻探技术的应用要点进行详细探究。

关键词 资源勘探;地质岩心钻探;具体应用

引言

在矿产资源开发利用中，要求根据矿区地质条件选择适宜的勘探技术类型，详细了解勘探区地质条件，然后据此进行资源开采。在地质勘探中，钻探技术能够从地质岩心中获取样本，在资源勘探中应用范围广泛，能够保证资源勘探的高效性。因此，亟须对地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用进行深入研究。

1地质岩心钻探技术在资源勘探中的作用

在资源勘探领域，科学技术发展迅速，资源勘探技术类型不断增多，并且其应用市场正逐渐朝向多元化方向发展。在资源勘探中，如果需从地下环境中取得实物岩矿样品，只能应用钻探技术。由于资源勘探和开采建设速度不断加快，同时很多矿区地质、水文环境比较复杂，因此，原有的钻探技术已无法满足实际需要。为了保证资源勘探结果的准确性，应对地质岩心钻探技术的应用现状进行深入分析，并不但优化地质岩心钻探技术，提升其在资源勘探中的应用水平[1]。

2资源勘探中地质岩心钻探技术的具体应用

2.1 绳索取样技术

在资源勘探中，绳索取样技术的应用范围广泛，绳索取样技术的可操作性强，并且勘探结果准确性高。在绳索取样技术的应用中，需采用绳索取出钻杆柱中的取样管，在此过程中无须移动钻探柱，一般只需在钻头检查时提起钻杆柱。绳索取样技術的钻孔效率比较高，钻孔深度低，可保证岩心质量。在绳索取样技术的实际应用中，主要工具为岩心管以及打捞设备，钻孔所需时间比较短。另外，在钻探过程中升降钻杆比较少，因此能够有效降低钻头摩擦力，进而延长钻头使用寿命。现如今，绳索取样技术主要被应用于石油、天然气、地热等资源勘探中。

2.2 空气反循环连续取样技术

在空气反循环连续取样技术的实际应用中，有不同的钻具组合形式，据此可分为两种工作原理：第一，孔底局部正循环钻进;第二，全孔反循环钻进。如果采用普通钻具进行钻进施工，则压缩空气可通过双壁钻杆环状间隙传输至孔底，进而驱动孔底潜孔锤，使其做功，对岩石进行破碎，然后再通过孔壁间隙上返，并经正反转换接头进入内管中心通道中，最后返回地面。在钻探过程中，压缩空气不仅可作为冲洗介质，同时还能够提供充足动力。另外，如果采用贯通式钻头，则在钻探过程中，压缩空气可通过双壁钻杆之间的间隙专递至孔底，然后再通过钻头进入内管的中心通道中，最后返回地面。具体的工作原理如图1和图2所示[2]。

3地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用实例

3.1 工程概况

某铁矿勘察区域地势平坦，在资源勘探中，采用钻探技术，钻孔位于黄土覆盖区，植被较少，V字形沟谷发育，在地质结构、岩土类型、环境因素以及人类活动等因素的影响下，容易引发滑坡地质灾害。在本次资源钻探中，采用绳索取心钻探技术。

3.2 钻具级配

在本次钻探施工过程中，为了保证钻探施工安全性，采用三开井身结构形式，在第三开完钻后，即可终孔。对于钻机额定灾害，可综合考虑最大钻具的重量以及卡钻时允许上提的载荷进行计算。在本次钻进施工中，设计钻孔深度为1400m，在钻机设备配置方面，应坚持钻机负荷选择原则，同时满足井控配套要求，确保满足2000m钻井施工要求。钻井设备要求如下：①钻井深度应控制在2000m以上;②在转盘面高度控制方面，必须保证防喷器组设备安装施工要求;③准备全套钻井工具以及仪表;④钻机转盘底座、游动滑车、井架、绞车等均必须符合质量控制要求;⑤井控设备。

3.3 采样要求

①根据岩心的筒顺序，采用从下而上的方式依次摆放，确定岩芯顺序。②对准岩芯茬口，清理假岩心，根据施工现场布置情况摆放磨光面以及破碎岩心，采用钢卷尺对岩心长度进行测量，并做好编号。③对于取样岩心，应画出指示钻头方向的箭头，对顶底位置做好详细记录，并标注岩样编号。④对于普通岩心，可采用直径为1：1的比例进行劈分，对于部分可进行化验取样，其余部分可入库保存。⑤在较大岩样中，选择一块进行镜下观察，多余部分可装袋，用于其他化验项目中。

3.4 绳索取芯钻进技术

在矿区钻进施工过程中，如果钻压突然升高，则岩心已充满岩心管，或者岩心已发生堵塞问题，对此，应立即停止钻进，然后卡断岩心，并提起钻具。采用夹持器夹住钻杆，卸载钻杆，并采用下放打捞器进行打捞。如果水位正常，则可通过孔口投入内管总成，然后与钻杆进行连接，在开泵后，通过应用冲洗液进行向下压送。如果泵压升高，则内管总成已安装到位，可进行钻进施工。在将内总管提升至地面后，可从接头处卸载，然后从岩心管中取出岩心，在此过程中，可采用橡胶锤敲击内管，然后再对内管总成进行清洗。

3.5 钻探技术成果

在该矿区资源勘探中，通过应用绳索取心钻探技术，钻探效率比较高，能够有效减少勘探人员工作强度。另外，通过采用适宜的钻孔结构形式，能够保证钻孔施工的顺利进行[3]。

4结束语

综上所述，本文主要对资源勘探中几种常见的地质岩心钻探技术进行了分析，并结合实例，对绳索取样技术在矿区资源勘探中的应用方式进行详细探究。现如今，各行各业发展迅速，对于矿产资源的需求量也不断增加，在资源勘探中逐渐涌现出很多新型技术类型，对此，应根据不同资源类型、不同地质环境选择适宜的勘探技术，并加强钻探设备质量管控，保证其使用性能，提升资源开发效率。

参考文献

[1] 杜德鹏.地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用[J].百科论坛电子杂志，2019（8）：673.

[2] 王小俊.资源勘探中地质岩心钻探技术的应用探析[J].科学与信息化，2018（23）：89.

[3] 张彪.地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用研究[J].世界有色金属，2018，514（22）：242-243.

作者简介

龙秀银（1986-），男，重庆大足人;学历：大专，职称：水工环工程师，现就职单位：重庆华地资环科技有限公司，研究方向：勘察与钻探。