摘要：随着我国经济的迅猛发展，各行各业都在自己的领域取得了不小的发展与突破，当然钻探技术也不例外，岩芯钻探技术的出现就是一项重大的突破，其在地质矿区钻孔中的应用，让钻孔的工作效率得到很大的加强，所以，相关人员对岩芯钻探技术在深孔钻探中的应用进行分析，能够更好的增强整个施工的有效性和效率性。此文就岩芯钻探技术在深孔钻探中的应用的相关问题展开论述，主要从设备与工艺两方面阐述。
关键词：岩芯钻探技术，深孔钻探，应用
一、前言
钻探工程施工具有非常强的复杂性，在施工过程中，很多因素都会对其产生较大的影响，钻探工程施工技术设计质量对整个工程的施工效果有着十分明显的作用，因此我们在工程技术设计的过程中，一定要结合实际的情况，选择相对较为合理的施工技术方案，只有这样，才能更好的体现出其真正的价值。
二、钻探工程设备
在深层探矿的过程中，先进的钻探设备是一个非常重要的前提，钻探设备需要在不同的地质条件和地质环境下进行使用，在应用的过程中承受的载荷可能会有较大的差异，所以，钻机和水泵等设备的钻进条件能不能符合施工的标准和要求必须要经过严格的审核和计算才能确定。在当前施工的过程中，采用的多半是浅孔施工的形式，在施工中所应用的关键设备都能很好的满足施工的标准和要求，所以在浅孔施工的过程中可以不进行计算和校核。
三、钻具的材质
钻具材质通常就是指钻杆和钻具的具体质量。在钻进的过程中，钻具起到了传力的作用，所以如果在施工的过程中不能保证钻具材料的质量，就可能会出现钻杆或者是钻具质量方面的问题，所以在选择钻具的过程中，一定要充分的保证其屈服的强度相对较高，不容易出现弯曲或者是变形的现象，冲击的韧性相对也比较强，不容易出现折断或者是破裂的现象机具的耐久性和耐磨性一定要能够满足相关的标准和要求，表面的硬度也要处于相对较高的水平，同时在螺纹设计方面也要达到相关的标准和要求，连接性能在这一过程中也一定要能够得到有效的保证，必须保证炸裂或者是脱扣是不会出现的。
四、钻探工程施工技术工艺
4.1硬质合金钻进
合金钻进的过程中主要是要依靠镶嵌在钻头上的硬质地金属来对岩石进行有效的破碎处理，岩石虽然在性质方面存在着非常明显的不同，但是它都具备一定的强度和研磨性，在钻进的过程中，钻头的受力具有比较明显的复杂性，所以在这一过程中所使用的硬质合金必须要具备良好的耐磨性和抗弯性，成型的效果必须要能够满足施工的标准和要求。
4.2硬质合金钻头
钻探过程中所使用的硬质合金钻头自身的结构合理性也会对钻进的效率和钻头的寿命产生非常大的影响，所以在施工设计的过程中，一定要合理的去选择合金钻头，按照实际的要求选择取芯钻头或者全面钻头。
4.3合金钻进技术参数
4.3.1钻压
相对比较合适的钻压能够保证钻机在运行的过程中钻头具有较强的耐久性，同时在这一过程中也能很好的保证机械正常的转速，在任何其他条件都恒定不变的状态下，钻速越大，钻压也会越大，转速的增大主要是因为钻头压力也在不断的增大，但是如果压力数值超过了一定的范围，就可能使得刀具出现折断的现象，软岩层当中也可能会出现相对较为严重的安全事故。
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4.3.2转速
在生产实践的过程中，在一定程度上去提升钻头转速的水平可以使得钻速得到显著的提升，但是如果超过了最佳数值之后，就可能会随着转速的增加而不断的降低，通常，在软岩层钻进的过程中就可以采用较高的钻速，
五、超深孔钻探的特殊性
第一，深孔钻探孔位的选择，尽量选择在地壳尽可能存在裸露的结晶岩地区；第二，在深孔钻探技术完全开始之前，要进行提前的试验。一边有利于对该地下位置煤炭资源蕴含量进行分析；第三，遇到坚硬的结晶岩时，就要使用金刚石钻头，这样可以成功突破结晶岩，还可以提高岩石的使用寿命；第四，创新和发展在孔底更换钻口等新技术，这样可以减少非钻孔的时间，提高煤炭开采的效率；第五，因为地球内部的温度和压力是十分高的，针对高温高压这一工作环境，所以所使用的钻孔和机械必须是具有抗高温和高压的性质。
六、深孔钻探技术及其应用
6.1钻井施工的基本设备
我国所使用的钻井设备是THJ—2000型钻井设备，属于立轴式液压给进型的设备，立轴式钻井更换钻孔设备的时间比较短，此外单绳的提拉力可以达到80KN，移车行程达到了700mm。为了实现操作的方便，在进行钻孔钻探时，采用的给进方法是钻蜒加压的方法。为了减少成本和电力的损耗，使用75KW的电动机，又因为在施工过程中，器械的清理能力和处理粉尘的能力比较差，在施工操作的同时，要对钻井设备配置除砂器，清理施工过程中产生的泥浆和砂石。这样可以在7天之内不需要更换容易受损的元件。
6.2钻进机具的选择
钻井机具的选择主要包括三个方面的内容，分别是钻杆、取心工具和钻头的选择。首先在钻杆的选择方面，自上世纪50年代开始，就已经使用规格为ψ50mm的钻杆，虽然直到目前来看，这一类型的钻杆仍然发挥着主要的作用，但是随着煤炭开采实际情况的不断变化，在开采过程中出现了很多的问题，比如主要存在断、泄流以及撸扣等诸多问题。虽然这种类型的钻杆在材料和制作技术上已经逐渐改善，但是它已经不能适应目前深井钻探的要求，无法保证钻孔的安全和工作的效率。所以在实际的开采过程中，超深孔的钻井必须选择ψ600mm型号的钻杆，它具有较大的优势，优点是较强的抗拉程度和较好的综合机械能力。此外这一类型的钻杆还满足了超深孔工作的情况，在工作中很少发生损坏的问题。其次在取心工具的选择上，常用的地质钻探工具是单管取芯器。所以对于十分复杂的岩石取心，应该使用国外较为先进的设备，这样的材料质量比较好、综合机械性能高。通常ψ89mm作为石油钻管可以作为单管取芯器，可以在钻探中避免出现弯曲、断扣的问题。最后在钻头的选择方面，要知道钻头的质量好坏关系着钻探的进程和效率。随着近几年来科技的不断进步，我国的钻头研究已经取得了一定的成果。钻头的使用时间不断延长，钻头的使用效果变得更加完善，通过对硬质合金钻头的改进和研究，在此基础上发明了三刮刀、锯齿形贴钻、排状合金以及各种装配不同的钻头，达到了五十余种。不同类型的钻头适用于不同的地质条件和钻孔深度以及岩石情况。
七、深孔钻探的注意事项
深孔钻探与深孔钻探相比较，进入地下的深度更深，所需要的钻探技术要求更高，对钻探设备和钻口质量的选择要求更高。所以在进行的超深口钻探工作时，施工设备要安装牢固；而且安装的位置十分准确，在钻孔结构设计的过程中，不仅要根据相关材料进行制定，还需要根据开采的实际情况进行钻孔结构的选择；尽量使用上下贯通的钻孔，这样不仅可以降低成本、提高收益，还可以提高工作的效率，降低施工的难度。
在深孔钻探工作开始之后，首先要保证开孔孔径具有绝对的垂直度，就需要使用直径较大的钻孔工具进行开口，在钻井的过程中，要以低速、匀速的前进状态进行，对孔径的垂直度进行实时监测。
八、结束语
此文主要从钻探工程设备，钻具的材质，钻探工程施工技术工艺，深孔钻探的特殊性，深孔钻探技术及其应用以及深孔钻探的注意事项等几个方面进行了分析论述，深孔钻探技术对于较深地层的资源开采具有关键的意义，所以探究岩芯钻探技术在深孔钻探中的应用，提高超深孔钻探技术的质量和水平，是很有必要的。
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论文作者:许达龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/18
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