摘要：随着我国经济的不断发展，各个领域上的进步，钻探工程在原有的基础之上也得到了很大程度上的改良与发展。我们通常所说的钻探工艺的必要施工方法，其组成由钻头、钻机以及钢管等等，在钻机的带动之下，将轴心压力传入到地层处进行破碎施工，直至达到应有的目的。本文主要针对钻探工程施工技术工艺进行简要分析。
关键词：钻探工程；施工技术；工艺
1.工程地质勘查与钻探技术特点
在大部分工程项目开展中，工程地质勘查工作发挥着重要的基础作用。地质勘查就是在对相关技术利用的基础上，对工程所处位置的地质状况进行全面的勘查，其勘查对象主要包括了水体勘查、力学勘查以及地质勘查等，工作人员对勘查过程中得出的数据进行深入的分析，通过这种方式可以为工程项目的顺利开展提供良好的参考依据。钻探技术的有效性与地层结构判定结果的准确性有着直接的联系，并且还会影响到整个工程的建设质量。因此，在对钻探技术进行应用的过程中，不但要对地质情况进行全面的考虑，同时还应该实现与工程本身特点的有效结合。
2钻探设备
通常情况下，钻探设备是由钻杆、钢管、钻头以及冲洗液组成的，以下就对这些设备进行详细的讲述：
2.1钻杆
该设备在实际工程之中的材质基本上为钢材，而管的横截面形状为圆形，一般情况下每根钻杆的长度在4.5~6.0m，其横截面半径维持在40~50mm。钻杆的作用就是为了带动钻头的运动，通常情况下将钻杆的连接方式分为两种，即焊接与螺纹丝扣连接。
2.2钢管
钢管俗称套管等，有着不同的名称，但都是指一种东西，它主要能够起到支撑护钻孔壁的作用，能够有效防止孔洞内部发生坍塌等问题。
2.3钻头
根据实际工程的不同需要，以及岩石硬度的不同，在钻探不同区域的过程中我们就需要采用不同类型的钻头，而钻头类型有金刚石、硬质合金以及钢粒三种类型，不同的钻头则适用于不同坚硬程度的地层。如金刚石是在对最坚硬岩层进行施工的过程中采用的，并且现阶段，由于金刚石的独特性，金刚石钻头被人广泛利用，在实际工程中选用该钻头有着钻进速度快、钻孔光滑、安全可靠等诸多优点，其在钻探工作中的特殊地位是不可动摇的。
2.4冲洗液
在实际工作的过程中，由于项目的特殊性，通常情况下所采用的冲洗液也有着不同的配方，一般情况下根据不同地层可配用不同的配方，即适用于完整灰岩地层；流沙、鹅卵石地层；泥岩地层以及适用于粉砂岩地层的配方等等。
3.钻探工程施工技术工艺分析
3.1钻探施工工艺要点
结合钻探工程中的实际情况可以了解到，钻探施工工艺要点主要体现在了以下几个方面：第一，上部地层钻探工艺。这种施工工艺主要是在对地层特点全面了解的基础上，然后对地层空洞进行划分，在不涉及地层孔洞的前提下，将钢管下放到岩石层当中。为了避免钢管出现不同程度的断裂现象，可以将两路钢管进行同时下放；第二，坍塌严重孔壁的钻探工艺。首先需要对钻探压力进行合理的控制，同时将钻机速度控制在合理的范围之内，然后在开展相应的减压钻进工作。如果是存在坍塌比较严重的地层，需要在第一时间对钻探措施进行调整；第三，地层倾角较大地层的钻探工艺。在实际的勘察工作中，如果是存在地层的倾角比较大时，很有可能就会造成地层出现严重的坍塌现象，面对这种情况应该保证全孔进浆工作的落实，只有这样才能将之前的泥浆进行替换。第四，边捞砂边单管的钻进工艺。在地质勘查工作中，如果因为受到地质条件的限制不能对绳索取芯工艺进行合理的利用时，可以采用边捞砂边单管的钻进方式来进行。在对这种钻探工艺利用的基础上，可以将原本的压力不断的减小，并且在原来的钻进速度上不断降低，通过捞管砂可以及时将钻屑进行捞取。这种钻探工艺在使用的过程中虽然影响到了钻进的速度，但是可以对钻孔内的清洁性提供良好的保障，从而有效防止在钻进的过程中钻杆出现断裂的现象，同时也能实现对抱钻现象的合理控制。
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3.2钻探施工技术要点分析
3.2.1对抱钻事故进行有效控制
在钻探工程的实施过程中，因为受到地质条件复杂等因素的影响，所以经常会伴随着各种操作事故的发生，其中抱钻是一种非常普遍并且严重的操作事故。针对这种现象，结合相关的实践结果来看，应该通过以下几个步骤方面进行合理的控制：首先，将地层中的内管捞出，在冲孔工作完成的基础上进行加尺。通过这种操作方式不仅可以避免钻屑进入到岩心管当中，同时也不会因为孔洞内的岩粉过多而出现抱钻事故。在相应的清理工作完成之后，等到土层达到稳定状态时在将内管当中的岩心取出；其次，在将内管下放的过程中，一定要以最快的速度进行，当内管放置在合适的位置之后，对各项参数进行全面的检查，确定达到稳定状态时在继续钻进，在整个钻进过程中需要保证泥浆循环的畅通性。
3.2.2对钻头进行合理的选择
在钻探工程中，面对不一样的钻探地层，也应该采取不一样的钻头设备，在此基础上才能有效避免孔内事故的发生，同时还能减少一定的费用。对于相关的工作人员而言，在每次对钻头使用的过程中，都应该形成一种良好的习惯，先对钻头的有效性进行全面的检查，防止因为钻头磨损严重而出现一些安全事故的发生，并且也能为钻探工程的顺利开展提供良好的保障。
3.2.3钻探事故中的注意问题
首先，在捞砂过程中，需要对每一项参数的变化趋势引起重视，如果是在电流出现了异常现象时，一定要及时停止钻进工作。关于孔洞的清扫工作不可以使用过长的时间，严格遵守排细捞粗的基本原则，直到将孔内的沉砂全部捞出之后，才能实施下一项工作的开展；其次，在对泥浆进行清理的过程中，一定要利用新泥浆将原本的泥浆替换掉，对泥浆搅拌人员的职责进行明确，保证在操作过程中可以实现泥浆搅拌的均匀性；最后，对内管的质量进行全面的检查。工作人员应该对内管进行严格的检查工作，主要是看轴承是否可以正常使用，同时也应该将管内的钻屑进行清理，这样才能将内管的使用作用充分的发挥出来。
3.3钻孔结构分析
目前钻探工程中使用较为广泛的钻探设备就是金刚石钻机，而根据钻探工程地区地质情况，采用小口径金刚石钻进比较普遍。根据小口径金刚石钻进工艺的要求，其钻孔结构应该越简单越好，并且要尽量减少换径次数。一般来说，钻探工程其钻孔都比较深，所以，在钻进施工过程中，要注重考虑到钻具的材质以及地层方面所造成的不利因素[2]。比如：1500mm深的钻孔，如果采用常规的56mm口径钻进，那么在钻进过程很容易产生诸多不利因素，进而影响钻进的效果和质量。由于钻具扭矩大，在机上钻杆外径与孔壁间隙比较小，这就使得冲洗液上返困难，而钻渣也难以排除，如果一旦出现烧埋钻以及钻杆折断现象，那么不仅会影响钻探工程的施工质量，还容易造成施工安全问题。因此，在钻孔施工中，要严格根据钻孔的深度合理选择钻孔的口径，就1500mm深的钻孔，加大一至两径则可以更好地保证施工效果和施工安全。
3.4钻具级配
为了更好地满足钻进需求，增大钻具的扭矩力和减少钻杆外径与孔壁之间的间隙，就可以加大一至两径钻具级配，这样可以更好地保证钻进的施工质量和施工安全[3]。比如：1500m深的钻孔，开孔用Φ110mm合金钻头钻进，达到预期的深度后，下入Φ108mm管子，即开孔套管。然后改换Φ76mm金刚石绳索取芯钻具钻进，钻至800～l000m孔深时，再改换Φ56mm金刚石绳索取芯钻具钻进，直至终孔在孔深800～l000m处，只更换钻具部分，钻杆仍采用Φ76mm的绳索取芯钻杆，而下部则采用Φ53mm的绳索取芯钻杆、Φ56mm的金刚石绳索取芯钻具钻进，Φ53mm钻杆随钻孔不断加深而逐步加长。这样一来即增大了钻具的扭矩力，同时又减少了钻杆外径与孔壁之间的间隙，使得钻具更加稳定牢固，当钻孔的垂直度和稳定性得到了保证，那么也能在最大程度上减少孔内事故发生率。即使在孔内发生了事故，采用加大一至两径钻具级配的方法也可以便于事故处理。
4结束语
综上所述，随着现代技术的不断发展以及人们需求的不断增加，对钻探工程提出了更高的要求，使得钻探工作的难度与工作量不断提升。面对这一现状，有关人员应扎实理论功底，积累实践经验，从实践之中发现问题、思考问题、解决问题，更加积极的做好本职工作，为我国的钻探事业贡献出自己的一份力。
参考文献：
[1]钻探工程施工技术工艺研究及注意事项[J].王红玫，华巍.科技创新导报.2017（36）
[2]钻探工程施工技术工艺研究及注意事项[J].翟常修.新疆有色金属.2018（05）
[3]钻探工程施工中存在的问题与建议[J].袁嘉峰.赤子（中旬）.2016（10）
[4]论钻探工程施工中存在的问题与建议[J].李东升，高鹏.赤子（中旬）.2017（12）
论文作者:颜廷忠,吕育林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：地层论文; 钻杆论文; 钻头论文; 钻孔论文; 过程中论文; 工程论文; 金刚石论文; 《基层建设》2018年第28期论文;