摘要：对于一些地形比较陡峭、岩层复杂的区域来说，在进行地质钻探的时候很容易出现钻孔弯曲变形等问题，进而导致钻探质量受到严重影响。由此可见，加强对地质钻探工艺技术在复杂底层中的应用研究是非常必要的。本文笔者首先分析了地质钻探工艺技术的定义和重要性，其次罗列了地质钻探工艺技术的主要类型，最后对地质钻探工艺技术在复杂地层中的应用进行了具体分析。
关键词：地质钻探工艺技术；复杂地层；应用
伴随我国地质钻探工艺技术的进一步改进和更新，地质钻探行业在人才培养、设备制造等方面都取得了比较显著的成就，各种钻探技术的应用范围越来越广泛，特别是一些新兴地质钻探工艺技术的推广和普及，使得我国复杂地层的地质钻探质量得到大幅提升。
一、地质钻探工艺技术概述
（一）地质钻探工艺技术的内涵
所谓地质钻探工艺技术，指的就是以考察相关区域的地质结构、形态以及矿体储藏情况为主要目的的一类工程技术，其主要可分为钻探工程技术与坑探工程技术两类。在应用地质钻探工艺技术的时候，需要按照设计方案在规定的地点进行岩层钻孔和取样，获得土样、水样等各种各样的真实资料，与此同时，还应当利用钻孔技术来对地下水动态等物理状况进行准确探测。总的来说，地质钻探工艺技术主要涉及地球物理学、地球化学、地质学等多方面的学科领域，这些学科之间是相互补充、有机结合的关系。
（二）地质钻探工艺技术的重要性
地质钻探工艺技术的应用领域主要包括文物勘查钻探、石油钻探、水文钻探、地热钻探等。我国占地面积十分广阔，矿产资源的储量也比较丰富，科学合理地应用地质钻探技术，可实现对矿产资源的有效开发，进而为我国社会经济的发展提供动力。在科学技术不断更新与改进的时代背景下，地质钻探工艺技术水平也取得了大幅改善，在当前的地质工程中，地质钻探工艺技术的应用主要涉及矿产资源勘探、地下水勘探等方面，此外，其在资源的可持续开发、生态环境保护方面发挥的作用也越来越明显。现阶段，怎样使地质钻探工艺技术更好地满足资源开发与社会经济发展需求，已经成为相关学者与专家关注的重点课题之一。
二、地质钻探工艺技术的主要类型
（一）组合钻探技术
所谓组合钻探技术，指的就是把反循环钻探技术等组合的一起的一种综合性的地质钻探技术方法。该技术同时具有多种钻探技术的优势，在复杂地层、缺水干旱区域的地质勘探工程中应用比较广泛。其最为突出的特征就是可依据钻探地区的实际地形地质状况，对各种技术工艺进行合理组合，进而使各类技术的优势得到充分发挥，最大限度提升施工效率与施工质量。
（二）液动潜孔锤钻探技术
从技术操作工艺的角度来看，该技术主要将回转钻探作为基本立足点，借助冲洗液来启动液动潜孔锤，当潜孔锤受到冲击时，将会把冲击力带来的能量传送到钻头，再利用钻头来进行凿岩。冲洗液一般是通过施工现场的泥浆泵来配送，在钻头与钻杆之间便是液动潜孔锤，伴随钻头的越发深入，潜孔锤将会对钻头进行有节奏地冲击。该技术一般在比较脆弱的地层与坚硬岩层中应用较多，当前，水电建材、石油开采、化工等领域也逐渐将液动潜孔锤钻探技术引入工程实践之中。在经过多次改进和创新之后，液动潜孔锤钻探技术在硬岩钻探的效率上取得了非常大的提升，并实现了打孔成本的大幅节约。该技术最为突出的优点就是有效利用了坚硬岩石所具备的抗剪强度偏低等特征，在复杂地层区域的地质钻探中能取得了比较显著的成效。
（三）反循环钻探技术
按照循环介质的差异，可将反循环钻探技术划分为水力反循环和空气反循环两大类。其中，水力反循环钻探技术主要将泥浆、清水作为循环介质，在实际应用过程中，液体介质可通过双壁钻杆到达孔底，再利用钻头获取柱状岩心。空气反循环则是将空气当作循环介质，其应用原理与水力反循环钻探技术基本一致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前，反循环钻探技术不仅在固体矿产勘探中应用比较广泛，同时也在复杂地层中的锚固施工、地质灾害治理、石油勘探爆破等领域大受青睐。但是，该技术在实际应用中也存在一些缺陷，如，水力反循环钻探技术取样效率偏低，同时，在应用过程中还需要消耗大量资源。空气反循环钻探技术难以准确真实地反映出地质结构缺陷，对某些要求较高的地质钻探工程来说不太适用。
（四）绳索取心钻探技术
该技术在实际应用过程中，只要钻头情况正常，就能在不提升钻杆的条件下将岩心取出来。从当前的现状来看，绳索取心钻探技术的应用频率较高，适用领域也不断扩展，已经广泛覆盖地热钻探、水域钻探、石油天然气钻探等诸多行业。其优势主要在于钻进深度较低、取心质量较好。此外，由于在操作过程中不需要对钻杆进行高频率提升，可使工作人员的劳动强度得到大幅降低，设备能量消耗速度也能得到有效控制。
三、地质钻探工艺技术在复杂地层中的具体应用
（一）钻进方法的选择
在复杂地层的地质钻探施工过程中，钻进方法的选择将对钻探施工成效产生直接影响。根据我国出台的《岩心钻探规程》中的有关规定，按照地层强度的差异，可将其划分为坚硬、硬、中硬、软四大类；根据地层的完整程度，又可将其划分为完整、比较完整和破碎三大类。通常来说，在复杂地层的地质钻探施工中，应当依据岩石的可钻性等特征进行钻进方法的选择：当岩石等级为6~8级时，应选用硬质合金冲击钻进方法；当岩石等级为6~12级时，应选用金刚石回钻钻进方法；当岩石等级为1~6级时，应选用硬质合金或金刚石钻进方法。在进行地质钻探施工的时候，应当严格参照我国出台的相关技术规范与标准进行操作，这样才能确保地质钻探工艺技术在复杂地层中的应用成果。
（二）钻孔结构的选择
钻孔结构将会对地质钻探施工成本、效率等产生至关重要的影响，因此，必须高度重视钻孔结构的选择，相关人员在确定采用何种钻孔结构的时候，应当结合不同钻孔深度、直径等可能对施工质量产生的影响进行全面考虑，这样才能最大限度提升钻探施工质量。
（三）钻探设备的选择
在进行钻探设备选择的时候，应当考虑到钻孔结构、钻进方法、钻孔设计倾角、钻孔深度等多方面的因素，最好选择电动机。一般来说，钻探设备应当与泥浆泵型号、钻塔类型、钻机型号等相配套，相关人员应当将现行的《岩心钻探规程》作为基本参考依据进行钻探设备选择，这样才能满足设备配套标准。
结语
综上所述，随着我国科学技术发展水平的不断提升，地质钻探工艺技术也取得了进一步改进和完善，现阶段，比较常见的地质钻探工艺技术主要包括绳索取心钻探技术、反循环钻探技术、组合钻探技术等，这些钻探技术各有其适用领域和优势。为了确保地质钻探工艺技术在复杂地层中的有效应用，就必须做好钻进方法、钻孔结构及钻探设备的选择工作，并在实际施工过程中严格按照相关规范标准进行。
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论文作者:赵伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/16
标签：地质论文; 技术论文; 工艺技术论文; 钻孔论文; 地层论文; 钻头论文; 岩心论文; 《基层建设》2018年第21期论文;