浅谈地质钻探技术发展有关的问题

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈地质钻探技术发展有关的问题 摘要: 文章针对钻探应用领域、 工艺方法和技术装备诸多方面,不少具有 当代世界水平,或属于独创,综合反映在 钻探生产水平钻探技术工艺和钻探方法 的提高。 中国论文网 /2/view-12901697.htm 关键词：地质钻探技术；技术创 新 Abstract: this paper discusses drilling applications, process method and technical equipment of many aspects, many with a contemporary world level, or belong to original creation, which reflects the comprehensive drilling in the level of production process and drilling method -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 drilling technology of improving. Keywords: geological drilling technology; Technology innovation 中图分类号：F407.1 文献标识码： A 文章编号： 1 地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺，资源问 题成为制约国家建设和国民经济发展的 “瓶颈”问题，引起了国家政府和领导的 高度重视。在国务院关于加强地质工 作的决定提出的地质工作主要任务中， “突出能源矿产勘查 ”和“加强非能源重 要矿产勘查” 是两项首要任务。国家为 此投人了大量经费，除了正在实施的国 土资源大调查专项基金之外，又启动了 危机矿山接替资源找矿专项基金和地质 勘查基金。钻探工作项目资金来源有国 土资源大调查、矿产资源补偿费、中央 财政补贴、省资源补偿费、地方财 1 政 补贴、市场项目等。钻探工作量加大， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2 地质钻探的工艺 2.2.1 多工艺空气钻进 包括在干早缺水地区用空气或泡 沫作循环介质钻进充气或泡沫泥浆钻进 气举反循环钻进双壁钻杆反循环中取样 (心)钻进空气潜孔锤钻进 ,含常规潜孔锤、 贯通式反循环潜孔锤、取心钻进潜孔锤、 潜孔锤跟管钻进等。潜孔锤钻进在我国 金矿勘查、水井、锚杆孔和基桩孔以及 非开挖铺设管线施工中效益十分显著。 2.2.2 定向钻进 早期利用地层自然规律和简易偏 斜楔打初级定向孔,80 年代中期开始用 液动螺杆钻(PDM)施工精密定向孔、分 枝孔、多孔底全方位分枝孔以及 90 年 代施工的采卤对接孔。定向钻进除用于 矿产勘查外,还用于水井、地热井和坑内 钻探施工。 2.2.3 液动锤钻进亦称液动冲击回 转钻进。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 60 年代开始研究试验,80 年代推 广应用在硬岩层中能有效提高钻进速度, 对防止孔斜有良好效果。液动锤直径 35mm 至 150mm,用于地表孔和坑内勘 查孔。将液动锤与绳索取心相结合的钻 进方法亦已推广应用,兼有两者优点。此 外,还研制了不提钻换钻头钻具。 2.2.4 绳索取心钻进 于 70 年代中期开始研究推广,应 用于包括地表和坑内的地质勘查钻孔。 钻杆成功采用摩擦焊、等离子焊接接头 和国产含锰、钥、钒、钦、硼等元素的 650N 级的高强度低合金钢管，最深钻 孔达 2503m,大幅度提高了钻探速度与取 心质量。 2.2.5 金刚石钻进 中国 60 年代初开始研究金刚石 钻进,70 年代中期开始大面积推广。目 前钻头品种含人造金刚石孕镶钻头（最 大量的） 、聚晶（PCD）钻头(圆柱形和 三角形聚晶)、复合片(PDC)二钻头和天 然金刚石表镶钻头等。中国 60 年代初 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 研制成功人造金刚石,现具备年产 1.75 亿 ct(1ct=0.2g)生产能力。能批量生产聚 晶体和复合片,并掌握了“卡邦” 金刚石的 合成工艺。钻头制造工艺除通用的浸渍 法、热压法外,还有低温电镀和真空烧结 法。孕镶金刚石在胎体中均布,是我国冶 金部门钻头制造技术的一项突破。 除上述之外,还开发了震动钻进、 冲击反循环钻进、水力喷射定向钻进 (用于铺设地下管线) 以及人工钠土和固 体磺化沥青等,都取得了良好效果。 3 地质钻探技术发展目标 笔者认为，考虑地质钻探技术发 展目标时应该分阶段，应该分成近期、 中长期和远期。划分原则是:至 2010 年 为近期，至 2020 年为中长期，至 2050 年为远期。 3.1 远期(至 2050 年)目标实现地 质钻探技术的现代化应该是钻探技术发 展的远期目标。 在国务院关于加强地质工作的 决定和国务院总理温家宝就贯彻决 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 定所作的重要批示中，都明确地提出 了要“实现地质工作现代化” 。关于地质 工作现代化的定义，目前尚无统一的说 法。 笔者理解为:地质工作现代化的标 志，在地质工作中普遍采用具有现代世 界先进水平的地质勘查技术。钻探技术 是地质勘查技术的种类之一，地质钻探 技术的现代化也应该符合此项标准。然 而，此项目标的实现是一项长期和艰巨 的任务，因为只有国家的整体工业技术 水平达到了世界先进水平后，我国的地 质钻探技术才有可能从总体上达到世界 先进水平，地质钻探技术现代化与国家 的现代化应该是基本同步的。 3. 2 中长期(至 2020 年)目标 地质钻探技术发展的中长期(至 2020 年)目标应该是:自主创新能力显著 增强，地质钻探技术水平显著提高，自 主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺 方法得到较大面积的推广应用，钻探装 备与施工技术总体上接近发达国家水平。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3. 3 近期(至 2010 年)目标 地质钻探技术发展的近期(至 2010 年)目标应该是:初步完成 2000 m 深度以内的新一代地质岩心钻探设备系 列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方 法，使之达到推广应用的水平;取得一批 深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向 钻探技术研究成果;研发成功现代的深水 井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机; 地质钻探科技成果转化和推广取得较显 著的成效。 4 地质钻探技术近期研发工作重 点 中国地质调查局近期组织开展的 地质钻探技术研发工作基本上是按照上 述的近期目标的思路安排的，重点研究 内容如下: (1)2000 m 深度以内的新一代地 质岩心钻探设备系列;(2) 满足覆盖区化 探和异常查证需求、适应复杂地层条件 的轻便、高效、多功能取样钻机及其配 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 套的钻进工艺方法和器具;(3)1000 m 全 液压动力头水井和煤层气井钻机及其配 套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善 一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回 转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方 法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心 方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题， 包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、 复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定 向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和 定向钻进施工中靶精度的技术以及取心 定向钻进技术;(7) 万米科学超深孔钻探 技术方案预研究。 除了研究与开发工作以外，钻 探新方法、新技术推广应用也是中国地 质调查局钻探技术管理工作的重点之一， 拟开展以下一些工作: (1)新型岩心钻探机具应用培训;(2) 地 质调查浅层取样钻技术应用培训;(3)地 质钻孔测量技术应用培训;(4)新型地质 钻探泥浆体系应用培训;(5)节水钻进技 术应用培训;(6) 空气反循环取心钻进技 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 术培训和应用示范；(7)车载式浅层取样 钻机应用示范。 5 几个值得强调的问题 5.1 加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术 的发明和创造，其直接结果是推动科学 技术进步，提高社会生产力的发展水平， 进而促进社会经济的增长。通过技术创 新可实现技术跨越式发展，在短期内获 得显著的技术经济效果，使一些常规方 法难以解决的问题得到解决。 5. 2 加强新方法、新技术推广应 用 新方法、新技术从研发出来，到 在钻探施工中得到普遍应用，通常需要 花很长的时间，做大量的推广应用工作。 推广应用工作包括宣传、现场演示、技 术培训和技术交流等。这些环节工作效 果的好坏，都会直接影响到科技成果转 化及其得到实际应用所需的时间，影响 地质钻探技术现代化的进程。为获得好 的效果，该项工作应有计划、有组织地 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 开展，因为研发单位通常只是从本单位 的利益和眼前的利益考虑推广应用工作， 而该项目工作的计划和组织实施，需要 一种全局性和长远的考虑。这些年来， 在钻探技术研究与应用的所有环节中， 科技成果推广应用是相对比较薄弱的环 节，加强此方面工作是当务之急。 5. 3 加强探矿工程专业委员会的 作用 地勘单位管理体制改革后，我国 现在已经没有全国性的探矿工程专业技 术管理部门。尽管中国地质调查局还在 组织公益性的钻探技术研究开发和推广 应用，但由于其与大量的地质钻探技术 研发单位和应用单位之间没有行政关系， 只能通过项目与一些单位进行联系，并 且中国地质调查局地质钻探技术研发工 作的重点仅限于与该局的职责和任务有 关的方面，并不涉及地质钻探技术的所 有方面。因此，中国地质调查局也无法 对全国的地质钻探技术