地质岩心钻探技术及在资源勘探中运用分析

地质岩心钻探技术及在资源勘探中运用分析

Summary：资源勘探是获取资源的主要来源和途径，基于资源勘探工程的实际建设要求，应用钻探技术需要在掌握区域整体地质环境情况的基础上，明确矿产资源信息，从而有效提升资源勘探工作的精准程度。基于现代科学技术的不断发展，地质岩心钻探技术的应用效果不断提升。本文以钻探技术为主要研究对象，着重从资源勘探工程建设施工的需要角度出发，对地质岩心钻探技术的应用情况进行了研究和分析。Keys：钻探技术；地质勘探；地质岩心前言：当前，地质岩心钻探技术已经能够被应用到资源勘探工作中，通过更精确的资源勘探效果来为冶金、煤矿以及化工等行业的发展服务。基于当前社会可持续发展的目标和要求，从源头上提高资源勘探工作的精度，不仅能够顺应可持续发展的趋势，还能够为后续的资源开发和利用奠定良好的基础。基于资源勘探工程的建设实例，分析地质岩心钻探技术的应用情况，对于提升资源勘探工程的建设水平具有重要的作用。一、地质岩心钻探技术的类型地质岩心钻探技术主要是指利用钻孔工艺来获取地质岩心的技术，应用该技术能够为地质与矿产方面的研究提供更为可靠的依据。随着现代科学技术的不断发展，当前我国在应用地质岩心钻探技术的过程中，已经开始尝试将钻探设备、取心工艺以及钻井液技术结合起来，并对技术应用的精准度效果进行进一步地研发和优化。反循环连续取样岩心钻探技术和绳索取样岩土钻探技术是当前资源勘探中较为常见的两种技术。绳索取样岩土钻探技术是资源勘探工程中一直以来应用的方法，在当前工业生产中发挥着重要的作用，但由于该技术需要投入大量的资金，且往往难以保证采样结果的准确性，因而相较于绳索钻探技术，反循环连续取样岩心钻探技术能够适用于不同种类的地质岩心钻探需求，因而在未来的技术研发中拥有更广阔的应用和发展前景[1]。基于复杂地质条件下的资源勘探工程建设要求，需要基于工程的实际情况来选择应用适合的钻探技术类型，从而提高实际作业的精准度和效率。二、地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用情况分析对地质岩心钻探技术进行分析，需要基于资源勘探工程的实际情况，才能够了解到技术应用中存在的问题和应用的技术方法的有效性。因而本文在对地质岩心钻探技术进行研究的过程中，选取某一具体的资源勘探工程作为案例，对地质岩心钻探技术的实际应用情况进行了分析：（一）钻探设备选择与钻孔结构设计某工程以金矿床的勘探工作为主，工程范围内大多为金、银以及铅锌多金属构成的矿带，松散破碎地层和硬脆破碎地层结构较多，地层结构较为复杂。在该工程中应用钻探技术，很容易导致钻孔部位出现坍塌、漏失等方面的问题。为了保证工程的建设效果，该工程在应用地质岩心钻探技术的过程中，结合以往项目类型的建设经验，在对工程现场地质情况进行综合分析之后，明确项目以中、深钻孔为主，主要应用绳索取样岩土钻探技术，基于参数情况来选择适合钻孔技术的设备[2]。例如，该工程选择的固体岩心钻机型号为XY-44B，泥浆泵型号为BW-150，绳索取心钻具型号为HQ/NQ，数字罗盘测斜仪型号为XJL-42。而在钻孔结构设计方面，该工程在充分考虑地质条件、钻孔深度以及钻进方法等方面的选择之后，确定了工程中实际应用的钻孔结构设计参数。例如，讲钻具开孔直径确定为130mm，多径成孔为110/91/75/60mm，技术备用口径为60mm，护壁方法为优质低固相泥浆护壁。（二）钻探技术与冲洗液技术考虑到该工程中含有破碎地层，在实际应用钻探技术的过程中，主要应用套管护孔和跟管钻进的方法，配合护壁和低固相冲洗液方法来达到钻探和冲洗钻孔的目的。其中，工程应用的冲洗液以0.1%的聚丙烯酰胺、5%的广谱护壁剂、3%的高粘防塌剂、0.2%的钠-羧甲基纤维素构成，也可以应用5%的钠土、4%的广谱护壁剂、3%的无荧光防塌剂、0.3%的纯碱来配置冲洗液。对于配置好的冲洗液，还需要能够保证相应的参数符合规定的标准。例如，冲洗液的粘度需要在18-25s范围内，冲洗液比重需要在1.05-1.15之间，失水量不超过15ml/30min，泥皮厚度不超过1mm，Ph值需要控制在8-9之间。（三）钻探技术施工注意事项为了保证钻探技术的应用效果，在实际施工中需要重点注意以下几个方面的问题：首先，由于该工程项目为复杂地层，基于对工程现场情况的分析，工程整体选择SYZX75绳索取心液动冲击回转钻进工艺，并以DB半合管式的取心钻具来提高在破碎地层中的钻进效率和取心质量。其次，该工程下进行复杂地层钻探的过程中，存在浅部孔壁不稳的情况。因而在实际钻探中，该工程选择将套管下至完整岩层之后，再进行后续的钻进和取心作业。当套管下部存在破碎严重的情况时，则需要通过跟管钻进和下套管护壁的方式，避免对实际的作业情况产生影响。而在硬层钻进的过程中，考虑到岩脉在实际作业过程的影响，需要及时更换软胎体钻头，并以缓慢的速度进行钻探作业。在工程建设中，针对地质岩心钻探技术容易出现的钻孔超差偏斜问题，需要加强控制。基于工程整体的建设要求，相关人员选择设置扶正装置的方式来对钻孔位置进行加固，在对钻孔作业中应用的钻杆和钻具受力情况进行计算分析之后，确定扶正装置的应用参数和安装流程，共计增加了4个钻具扶正点。同时，增加下部钻杆扶正长度到81m，坚持“孔底加压，井上吊打”的原则，以增强钻杆和钻具受力抵抗弯曲强度的方式，减弱在实际施工中容易产生的导斜力，有效防斜控斜。除此之外，在实际的工程建设中，由于受到现有工艺和技术应用情况的影响，在复杂的地质环境中必然会增大钻探作业的难度。例如，在淤地表土层中，通常会堆积5-20cm的奉化蹭和残坡积物，这些物质的存在很容易导致岩层在实际的作业中出现破碎、裂痕等方面的问题，不仅增加实际的钻探施工难度，也会影响工程建设的质量。而由于受到现有地质岩心钻探技术水平的限制，这些实际施工中遇到的问题很难得到有效的解决，仍需要依靠技术优化和创新来对实际的资源勘探工程提供技术方面的支持和保障。（四）钻探工艺未来的发展趋势我国的地质岩心钻探技术研发和应用于20世纪50现代末才正式开始，经过近年来的发展，在技术应用效果方面取得了较大的进步。受到我国整体资源储量限制的影响，地质岩心钻探技术的不断创新和发展，在提高资源利用率方面发挥着积极的作用。从地质岩心钻探技术的实际应用情况来看，以绳索取样钻探工艺为主的传统方法虽然在当前的资源勘探工程中较为常见，但由于受到较多复杂地质环境的影响，传统钻探技术容易存在着较为明显的技术瓶颈和问题。考虑到地质岩心钻探技术是目前我国应用的最为成熟的技术，在未来的技术研发和创新过程中，需要在吸收借鉴国外先进技术经验的基础上，尽可能缩短与发达国家在钻探技术方面的差距，同时也需要加大自主研发钻探技术的力度，对钻井和钻探技术进行不断更新和完善，让钻探技术能够更好地为促进工业行业的发展所服务。结论：综上所述，地质岩心钻探技术能够有效满足资源勘探工程建设的需求，提高勘探工作的精度和资源开发利用的效率。基于不同区域复杂的地质环境特点，在实际应用地质岩心钻探技术的过程中，需要结合工程的实际情况，做好勘探工作的保障措施，并对钻孔过程中产生的误差进行控制，以此来保障钻探技术应用的效果，从而更好地为资源勘探工程建设和发展所服务。Reference：[1]徐强.地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用探索[J]