地质勘查钻探技术应用及发展

张德明 李季

西安地质矿产勘查开发院有限公司， 陕西西安 710100

摘要：矿业的快速发展推动了我国地质钻探技术的发展，并取得了显著成绩，但与一些发达国家相比仍然存在不少的差距。近年来随着环境问题的日益恶劣，矿产资源在不断减少的同时也对环境造成了不可逆转的伤害。因此，需要不断地对我国地质钻探技术进行创新，发掘现有技术中存在的问题并不断地完善，促进我国地质勘探事业的发展。鉴于此，文章对地质勘察技术的应用现状进行分析，并指出了未来的发展方向，以供参考。

关键词：地质勘查；钻探技术；应用；发展

引言

伴随我国社会经济的快速发展，对于各种能源的需求量不断增加，能源危机成了当前全球面临的共同危机。地质勘察钻探技术可以对地表以下资源进行探测，掌握地质资料，为工程建设及矿产资源的开采提供精准的资料。现如今钻探技术的应用领域更加广泛，各项工艺技术与设备也不断更新，随着地质钻探技术的发展，不仅能够缓解能源危机，还能够促进我国经济可持续发展.

1地质勘查钻探技术概述

地质勘查钻探技术采用钻孔设备在地层中进行钻孔，将地层岩石进行破碎的钻井方法与技术.掌握地下实物资料，对地下岩土层信息进行合理验证的一类技术手段.随着我国钻探设备与技术的不断发展，国家加大资金投入力度，使我国钻探技术有了独特技术体系.而地质钻探技术历史比较悠久，也是人类生存与发展的基础学科.由于我国幅员辽阔，矿产资源种类较大，且具有较大的储存量，为我国经济发展做出重大贡献.地质钻探技术涵盖面广，包含矿产资源、地质状况以及地下水开采等的勘查，对人们生产生活产生非常重要影响.人类发展离不开钻探技术支持，其发展速度对社会经济产生直接影响，所以说，如何合理利用地质钻探技术发展，满足新形势需求，对地质工作具有重要支撑作用，是当前地质勘查钻探技术需面临的挑战.

2地质勘查钻探技术的工作原理分析

2.1反循环技术

反循环技术在使用过程中，因介质存在着一定的不同，可以将其分为水力技术与空气反循环技术两类.后者的主要工作原理是对空气进行压缩后，作为介质运送压缩空气到孔底时，利用双壁式钻杆中的外管，使潜孔锤受到空气膨胀作用下会出现冲击力，进而使其撞击在岩石上面，然后采取双壁式钻杆把岩屑从地面带出，岩屑是钻探过程中取到的样品，能够化验此区域地质情况，并做出合理分析.而力反循环连续取芯技术的主要介质则是清水，待送至孔底以后，则结合双壁钻杆管隙，将岩芯带入到地面，以便更好地进行化验.

2.2绳索取心技术

在勘探过程中，可采取此技术将岩心取出，若遇到非钻头故障以后，则需要严格进行检查，或者将其进行置换，方可将钻杆提取.在钻探过程中，岩心充满岩心管后，避免全部提出，可采取打捞的形式，或者运用工具提取的方式.

2.3液动锤钻探技术

当前,此类技术应用范围广且比较成熟,在促进我国地质勘查的发展中,处于国家比较先进之列.其工作原理是采用回转钻探为基础,在冲洗液驱动作用下,使液动锤受到一定的冲击力,将其产生能量进行有效传递,再在钻头作用下,将岩石破碎.通常来说,采用泥浆泵传递过程中,涂动锤跟随着钻头深入到孔内,且给予钻头一定的冲击力,进而形成负荷,为钻头增加力量。

2.4组合式钻探技术

钻探工作中，可将反循环与绳索取心技术相结合.发挥出不同技术的优势，同时还要对各类技术存在的问题进行完善，进而形成一种综合性较强的技术形式.在实践过程中，此技术能够结合地质条件与钻探需求，能够有效提升效率，减少成本支出。

3地质钻探技术现状分析

我国地质勘查过程中,所应用的钻探技术与先进技术相比,仍存在着一定的差距,在施工过程中,所使用的立轴式钻机设计年限较长,已无法满足当前发展所需.地质钻探过程中,所应用的液压性钻机大都是进口的,我国研发的则使用量较少.而绳索钻探技术在我国目前仍未取得广泛地使用,部分先进钻探技术虽得到一定使用,没有取得大面积的应用与推广,无法满足社会实际所需.近些年来,各级政府加大对于地质钻探的投入,对其技术的发展有着重要作用,但仍存在着较大发展空间.钻探技术水平对探测工作制约造成一系列问题的产生.如在复杂地质环境下钻进会存在较多问题,深孔钻进的能力较低,效果不佳,且成本比较高.想要有效推动技术发展,就需对钻探技术深入进行研究,引进先进理论与技术,促进其进一步发展.

4地质钻探技术的发展方向

4.1国内地质钻探技术的发展方向

4.1.1地质钻探技术的发展方向。我国对于西部地区的地质勘探相对比较少，导致西部和内部地区的地理环境呈现出了完全不同的形态。为了满足。社会发展对矿产资源的需求需要不断加大对西部地区的开采，大力提升地质勘探技术，为我国西部地区经济的提供助力。

4.1.2钻探方法的发展方向。随着经济的快速发展，已有的某些钻探方法达不到社会的实际需求，逐渐出现许多不相符的因素。因此，我国应该对过时的地质钻研技术进行全面提升，确保其能够与时俱进。

4.1.3钻探设备的发展方向。随着我国经济的不断发展,钻探技术所使用的设备也要不断更新,当前,我国在钻探设备方面,已取得较大效果,特别是在钻机、钻头等设备当中,其研发思路取得一定发展与进度.另外,对于节能设备以及大型设备、自动化设备进行深入研究与创新,确保钻探设备的进一步发展.

4.2国际中的地质钻探技术发展方向

4.2.1工程钻探领域的发展方向。

在建筑历史发展的长河中，钻探技术为不同的建筑施工提供技术支撑。在建设项目施工之前，需要对地质情况进行勘察，做出细致地分析，为后期项目的顺利开展提供必要的数据支撑。随着社会经济发展，城市建筑项目日益增多，土地资源的利用也趋于多元化，对于地质勘查钻探技术也有了更多更高的要求。因此，为了满足不断增长的社会需求，需要不断更新地质勘查钻探技术，促进社会经济的可持续发展。

4.2.2勘查矿产资源的发展方向。

矿产资源的不可再生性，致使其在不断地开采利用后不断减少，对社会的发展产生巨大影响。早些年由于矿产资源的过度开采影响了周边的生态环境，阻碍了社会的可持续发展。随着陆地矿产资源的不断开采，导致陆地矿产资源愈发稀缺，为了满足社会发展中对于各种矿产资源的需求，对海洋的勘查钻探成为必由之路，这就需要先进的海洋地质勘查技术的支持，对海洋内部矿产资源进行有效开发利用，满足不断增大的社会发展需求。近年来，人们不断加大对海洋矿产资源的开采，并且随着科学技术的不断发展，人们对海洋的勘探趋于已由近海逐渐向高纬度及深海地带转移，这在加深人类对海洋的了解之外，缓解了国际上日趋紧张的能源紧张问题。

4.2.3勘测水资源的发展方向。地球上拥有大量的水资源，约占70%，但以海水资源为主，淡水资源相对匮乏，伴随着日益增长的人口压力，以及不断加剧的环境问题，导致能被人类使用的淡水资源不断减少。相关数据显示，世界上有30%人口在日常生活中缺乏淡水资源，为了更好的满足人们对淡水量的需求，需要不断加大对地下水勘查的力度，创新地质开采技术，提升现有地质开采技术水平，更好地对海洋资源进行利用，这样才能有效缓解全球水资源匮乏的问题。

结束语

目前我国的地质勘查钻探技术应用中仍存在不少问题，一方面需要完善现有技术及各项配套设施之外，更重要的是对新技术的研究，以及现有技术的充分利用，将已有各项技术成果综合运用，结合我国地质实际，努力开拓进取，形成具有中国特色的完善的综合勘察钻探体系。

参考文献

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