地质钻探技术现状及应用论文_崔学谦

地质钻探技术现状及应用论文_崔学谦

中国煤炭地质总局第二水文地质队 河北省邢台市 054000

摘要:中国经济社会发展进入了“新常态”。作为地质调查和矿产勘查工作重要技术支撑的地质钻探行业,资金投入减少,地质钻探工作量大幅下降,常规钻探施工产能过剩;地质钻探的新服务领域正在扩大,包括深海科学钻探,地热能与非常规能源勘探、海洋、防灾、生态环境、地外天体、极地钻探等。如何应对地质调查行业的问题是整个行业面临的共同挑战。在对当前和未来地质钻探工程面临的困难、挑战和机遇进行调研分析的基础上,对我国地质钻探的未来发展前景进行预测,进一步减少地质钻探工作量,新领域、新业态的钻探工程需求和先进的钻探技术设备将进一步增加,更加符合国家的需要,更加重视环境保护。

关键词:地质;钻探技术;现状;应用

1 前言

地质钻探是地质调查和矿产勘探最直接的技术手段。与其他民生产业相比,地质钻探产业更容易受到国家宏观调控影响。如何应对“新常态”已成为当前钻探行业所有人员关注的焦点。作者结合一些个人的认识,对目前的地质钻探现状和未来的发展前景进行了阐述,以期为广大同行提供借鉴。

2 地质钻探技术的意义和作用

运用地质钻探技术可以将深层地质资源开采出来,在采矿行业中取得了显著成效,个别建筑行业也开始应用此种技术。在此种技术的应用下,人们可以深入地了解地下层的状况,让施工人员及时了解基层中存在的不安全因素。随着经济的发展,地质钻探技术也取得了显效成就,已经从传统的测量方法转变为信息测量技术,可以使用计算机设备对数据进行处理,完成数据计算和分析等任务。地质钻探技术不仅是一种地质资源的开采技术,同时可以结合各种勘查技术施工,能够实现功能互补,促进了工程的发展。此种技术的使用,可以帮助采矿人员了解清楚资源所处位置,及时发现地质中可能存在的风险。传统的勘探技术对深层地质情况了解较少,很难对施工风险进行预测和防范,容易产生不安全隐患,对采矿方案的选择造成了很大影响。在钻探技术的应用下,不仅增加了探测深度,而且可以帮助钻探人员了解深层地质结构状态,同时判断不安全因素,对施工方案的确定具有很大帮助。

3 地质钻探技术的运用状况

3.1反循环钻探技术

反循环钻探技术引领了钻探技术的革命,是一种全新的钻探技术工艺。按照循环介质不同,分为水(或泥浆)循环和空气循环两种。他的循环方式和正循环相反,泥浆或者空气通过钻具环空到达钻孔底部,经过钻头通过钻具内返到地表,进行地质钻探的时候,既可以单独使用某种钻探工艺技术,也可以根据地层结构结合使用两种或者以上钻探工艺和方法。反循环钻探技术具有循环速度快,钻探效率高,有利于保护地层的特点。空气循环技术具有循环效率高、成本低等特点,适用于干旱地区钻探施工。

3.2绳索取心钻探技术

应用绳索取心钻探技术工艺减少了起下钻具的时间,能有效缩短钻探时间,进而提高钻探效率。主要应用于各种对于岩芯采取率要求较高的钻孔或者是有些参数井的岩芯样的特别要求。常规的钻探工程中实际应用不是很广泛,主要是工艺较为复杂其应用起来还是较为繁琐和成本较高,缺点是回次进尺受限制。在恶劣环境下进行工作的时候,对钻具寿命依然有很大影响,会直接影响钻探施工管理的整体水平,因此这种操作技术在实际操作中应用得并不多。只有在地质条件较好的情况下,这种钻探技术才能发挥它的最大价值,因此钻探人员对于绳索取心钻探技术还是比较认可的,只是这种钻探技术本身对环境的要求比较高,也就不适合在复杂地况的恶劣环境中使用。

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3.3新型节水钻探技术

新型节水钻探技术经常使用于干旱地区或者地质层深部有水的钻探中,在工作柱塞反复运动和驱动力孔内节水钻具等的作业工作,不接触孔壁,不耗费水资源,具有钻探效率高、节省水资源的特点。在此种技术的广泛使用下,解决了干旱地区宝贵的水资源,降低了作业人员的劳动强度,而且此种技术应用到漏失钻探孔中,不用填充堵漏料,减少了对环境产生的污染。该技术已经在山西、河南、内蒙等地区进行应用。经过应用发现,此种技术可以节省85%的地表水,将钻探速度提高15%,而且减轻了钻探人员的劳动强度,保护了环境,可以产生很大的经济效益。

4 地质钻探的未来发展前景

第一,地质勘查钻探的工作量在未来几年内可能会进一步回落。无论是世界经济的再平衡,还是中国经济的“新常态”,这些都不会是一个短暂的波动周期。矿产行业的整体回暖一定不会早于世界经济的整体大趋势。作为矿产行业产业链前端的地质勘查更不会早矿产业有所回暖。因此,在未来的几年内地质勘查岩心钻探工作量势必有所回落。第二,对新领域、新业态的非常规钻探技术需求将会进一步增大。近些年来,随着地质岩心钻探工作量的不断加剧,直至2012年达到巅峰后就逐渐开始回落,这几年的回落速度比之前几年的增长速度还要快,目前地质岩心钻探正处于严重的产能过剩阶段。而在地质岩心钻探以外的新领域、新业态钻探上则拥有较为广阔的市场空间,如,对地下水污染进行调查,对农业地质进行调查,对地址环境进行调查等非常规能源勘察工作,都将是地质钻探工作在未来迅速增长的全新应用领域。第三,研发先进的钻探技术与钻探装备,以迎合地质钻探行业的新变化。现如今,我国矿产勘察工作的重点转移到了西部新区以及非常规能源勘察领域,现有的钻探技术已经无法满足野外钻探施工需求,急需根据地质钻探行业的新变化、新发展,研发出相配套的地质钻探技术、钻探装备,以期为我国的地质钻探行业带来全新的发展。第四,要在地质钻探工程中始终贯穿环保理念。近些年来,我国加大了对环境保护的重视程度,并建立了大量的自然保护区,这些自然保护区的建立,严重地压缩了地质勘查的实际工作空间。所以,既要秉持国家在生态环境上的战略计划,又要实现找矿突破,必须走绿色勘查之路,始终坚持环保理念,以减少对生态环境的破坏。第五,解决产能过剩问题,合理调整地勘队伍结构。2001—2014年间,我国地质勘查总计投入达到9841亿元,巨大的投资在一定程度上造就了现如今空前繁荣的地勘行业,也为地勘行业的产能过剩埋下了巨大的伏笔。随着这两年全球矿业形势的不断下滑,我国现有的地质工作俨然无法负荷庞大的地质勘查队伍,产能过剩问题十分严重,急需要解决产能过剩问题,对地勘队伍结构进行合理的调整。首先,应该紧密配合国家的相关战略,调整与扩大地勘行业的业务范围,实现自身业务水平的良好提升与有效转型;其次,要做好地质勘查队伍人员的结构调整,妥善处理失业人员。

5结语

俗话说“工欲善必先利其器”,为了我国地质钻探技术的发展,我们要在现有技术上进行突破,从钻探的效率、钻探的深度、钻探的地域和环境、环境保护等几方面进行创新型研究,切实实现习近平总书记对于科技工作者“创新是第一动力的”的要求,将地质钻探任务完成的更好,也为新时代能源、科研发展提供有力的保障。

参考文献:

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[2]张秉正.地质钻探工艺技术[J].黑龙江科学,2014,(08):56-57.

[3]张荣.地质钻探技术安全及管理[J].科技风,2013,(21):90-91.

[4]王达,李艺,周红军,等.我国地质钻探现状和发展前景分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2016,(04):121-122.

论文作者:崔学谦

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/10

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