深部地质矿产勘探与受控定向钻井技术思路构建论文_谢金梅,江懋才

深部地质矿产勘探与受控定向钻井技术思路构建论文_谢金梅,江懋才

广西贺州市平桂区国土资源局 广西贺州 542827

摘要:随着人们对能源需求的增加,地球的矿产资源得到开发,依靠先进的深层勘探技术,有效缓解了资源的供应。由于矿区地质构造复杂,探测技术落后,深部矿产资源的勘探开发受到一定程度影响。钻井技术是获取深层地质矿产资源的有效手段,因此,深层地质矿产资源勘探工作需要依靠控制定向钻井技术来增加深部地质矿产资源的开发。

关键词:地质矿产;钻井技术;思路构建

地质勘探技术极为重要,只有科学合理地利用地质勘探技术才能丰富地质勘探方式。当然,在地质勘探过程中,可以更合理地整合相关技术原理,提高地质勘探技术水平。

1 深层矿产勘探受限原因

1.1 矿床成矿系列理论

在特定的地质发展过程中,地质矿化与地质构造密不可分。不同类型的沉积物自然结合,及不同的区域,地质结构不同,因此形成的矿物质不同。该过程属于成矿系列理论的成矿原理,成矿理论是地质勘探人员寻找矿石的重要理论依据,可以起到指导作用。根据不同层次,成矿系列可合理分为四个阶段:成岩系列、成矿系列、成矿系列和成矿子系列,在地质勘探工作中,有效结合任何层次,可以充分发挥矿床系列理论的指导作用。

1.2 深部流体作用理论

在地壳流体研究中,矿床的产生与地壳流体的运动有直接关系,这个过程被称为深层流体相互作用。从对地壳的研究可以看出,地壳的深部运动范围很大,但矿物沉积物通常是在各种流体活动中产生的。通过实际勘探工作,最重要的稀有金属与流体运动密不可分,大多数矿床都是在流体活动范围内产生的。可以看出,深部地壳的实际流体活动将涉及矿床的形成,这为地质勘探者开展勘探工作提供了有力的参考。

2 加强钻探技术的研发思路

2.1 钻探技术难的客观原因

深层地质结构复杂,由于深部地质构造复杂,深钻期间很容易遇到形势各样的地质状况,如坚硬的、风化的、松散的及脆弱的岩层等,甚至有水位和泄漏现象。而且,对于交替存在的复杂地层,采用钻井技术,一些措施不能相互存在。钻孔是倾斜的,钻孔角度的变化受到地质构造复杂性和钻井实施过程是否合理的影响。例如,在中浅钻孔的情况下,钻孔角度的逐渐变化不是很明显,钻孔偏转距离相对较小。中浅井完全符合深部地质矿产勘查的要求,对于深孔钻削,主轴承方向发生变化,如果钻井方向变化太大,钻井点的位置难以确定,深孔不符合深部地质矿产勘查的要求。

钻井技术具有很高的建造成本。矿产资源的开发,由于钻井技术的复杂建设,深钻井遇到了许多复杂的地层,施工过程也特殊,因此,生产成本高,钻井施工存在一定的安全隐患。为有效避免经济损失,因此,引进先进的钻井技术设备,优质的钻井材料和钻井工具,使钻井具有高性能,高强度,高压力等特点,此外,钻井设备的淘汰率和废品率更高,更耗能。当面对复杂的岩层时,钻井技术处理的成本也更高。

2.2 对深部地质钻探工作引起高度的重视

虽然地质和矿产勘探不是主导的经济产业,但它在经济发展中起着支撑作用。地质勘探完全受到国家经济政策的影响。该国没有地质矿产勘探的经济基础,也没有强大的地质产业经济支持,其钻井设备就会落后,缺乏自动智能化,施工需要强大的劳动力,钻井材料质量也低,设备机械操作缓慢,没有统一的标准体系,钻井工作条件困难,技术过时,不符合现代全智能技术。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然深层地质矿产勘探可以促进国家繁荣发展,但大多数人只关注岩石力学和物化探遥感技术的研究和应用,而忽略了钻井技术工作的开发,目前,钻井技术处于低性能,低强度和低耐压的技术阶段,没有资金引进新的钻井设备、材料和技术。虽然矿产资源的开发完全取决于钻井技术的发展,但地质研究者并没有引起对钻井技术的高度重视,这将使实现深部地质矿产勘探项目变得困难。因此,重视钻井技术是深部地质勘探的重要任务,我们应该引进新设备,钻井材料和工具,并使用现代技术设备,高质量的钻井材料和工具,使钻井技术更加智能化。

2.3 加强钻探技术的研发工作

深部地质矿产勘查工作是一个复杂而隐蔽的工作系统,具有专业性的特点。深部矿产勘探的每个环节都可能遇到问题。因此,需要深化钻井技术,研究减少经济损失。借鉴钻井技术,综合分析每个环节钻井过程的不同点,从钻井负荷,钻井强度,韧性,钻井压力,钻井结构,工艺要求等技术分析,从而建立科学的 合理的钻井技术标准。钻井设备标准体系包括钻机,泥浆泵,泥浆净化和处理设备,钻井材料标准包括钻杆,钻井工具等;钻井工艺技术标准,主要包括钻井工艺方法和步骤,标准钻井结构,钻井和钻井点控制和定向钻井;针对井眼预防措施,先进的技术设备,优质的钻井材料,提高工作效率。

3 以核心技术为重点研究,注重钻探工艺研究

3.1 充分认识受控定向钻井技术在深部地质矿产勘探的意义

控制定向钻井技术主要控制钻井点的轨迹,使钻井点能够根据设定曲线到达目标点,从而找到矿产资源点,有效解决钻井偏差现象和陡倾斜矿产勘探问题。控制定向钻井技术可实现多钻井模式,减少勘探工作量和勘探投资,具有重要意义。定向钻井技术还可以实现特定的轨迹曲线,以实现避障,从而满足现代技术的需要。

3.2 全力解决核心技术问题

钻井技术中最重要的问题是解决设备、泥浆处理和净化等技术问题。采用小口径电机技术,其输出功率低,不能钻多层岩层,因此其效率低,小直径电机技术寿命和稳定性也很短,长期使用会花费更高的成本;其技术设备结构称为复合体,钻头抗拉强度低,不适合钻孔和拉拔,因此小口径电机技术不适合钻孔。定向测量技术是定向钻井最重要的关键技术,然而,在矿产资源勘探中,定向测量仪器缓慢发展,其韧性和耐压性也较低。虽然定向测量仪器广泛用于石油钻探,但是,很少有矿产研究单位和制造商研究开发和应用于深部地质矿产勘探。虽然液压底部驱动成本高,但其功率大,性能良好,在泥浆净化和处理方面电压和电流稳定,只是尚未引起矿业投资者的关注。

3.3 重视受控定向钻井工艺技术的研究

深部地质矿产勘查需要科学合理的钻井施工技术,不断提高钻井施工技术水平,建立完善的运营流程。首先,选择设计规范的钻孔轨迹,合理的钻孔结构,合理选择钻柱,相应调整钻柱分级,减少冲洗液沿工艺的压力损失。第二,注重钻井技术研究分析了常规钻井和定向钻井对冲洗液的不同影响和要求,重点是泥浆的处理和净化。第三,研究钻井偏转措施,弯曲强度或引导钻井技术的变化规律,尝试使钻井技术控制曲率,研究测量仪器的作用和约束对导向弯曲强度的影响。第四,研究控制定向钻井技术,常规控制定向钻井过程的操作要求,并且标准系统与钻孔结构的尺寸要一致。

结束语:随着经济建设的快速发展,各行各业对矿产资源的需求越来越大,矿产资源的质量要求也越来越高。这对地质矿产资源勘探技术提出了更高的要求,因此,在实践中,我们将继续积累经验,科学掌握矿产资源勘探技术和勘探资源新技术,更好地促进地质矿产资源勘探,促进中国经济建设的可持续发展。

参考文献:

[1]李艳峰.地质找矿勘查技术常用方法及原则[J].科技创业家,2013(9).

[2]沈大兴.固体矿产勘查面临的问题及解决对策[J].中国煤炭地质,2014,10.

论文作者:谢金梅,江懋才

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/1

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