地质工程勘查中钻探技术的方法及应用研究

欧春花 许士春

摘 要：近年来，随着我国经济的快速发展，社会对矿产资源的需求也在不断的增加。在地质工程中钻探技术尤为关键，通过钻探技术提取岩体或者是对断层样品进行专业的分析，并且开展地质工程测试，可为工程作业提供重要的参考资料。地质钻探是一项复杂的工程，在实际作业过程中要结合实际情况，采用适宜的钻探技术和设备，才能确保工程施工的可靠性。文章综合钻探技术的方法及其应用进行分析研究。

關键词：地质工程勘查;钻探技术;方法;应用

引 言

地质工程中的勘查工作是依据技术性手段对工程地质进行调研工作。通过调查工作，可以有效收集当地岩体、水体、土壤等相关地质变化的力学参数信息。通过对相关信息的分析，有利于后续一系列施工活动的顺利开展，为施工活动提供相应的数据参考。钻井技术是地质工程勘探过程中非常重要的高科技勘探方法。在该技术的支持下，可以对试验孔内的场地和岩土场进行采样，为整个地质工程勘查提供完整、准确的测量数据。

一、钻探技术在地质工程勘察工作中的作用

（一）可以解决地层复杂问题。在进行地质工程勘察工作时，积极应用钻探技术，可以了解不同地层之间的实际情况，并且做好数据记录工作。另外，钻探技术还可以进行岩石风化等问题的改进工作，因此可以解决地层复杂问题。

（二）严格控制钻孔偏差问题。从地质工程勘察的角度来说，在开展实际工作的过程中，会面对很多技术问题因素。在进行转角度操作的过程中，如果钻孔难以满足工作要求，那么就要根据技术偏差的实际情况，控制钻孔偏差的距离范围。这也需要钻孔仪器具备智能化控制功能，从而能够及时检验出技术偏差，并且及时采取有效措施进行补救。

（三）可以协助岩石采样工作。在进行地质工程勘察工作的过程中，也可以了解到采样工作有着非常重要的意义象征。这首先可以提升技术数据的准确性，在应用钻探技术的过程中，也可以及时进行样品的检测工作，从而为实际工作提供技术依据，同时也为地质勘探工作提供了检测依据。应用钻探技术可以提升原始采样工作的实际效率。

（四）有效控制建设支出成本。在进行地质勘察工作的过程中，因为施工条件较为特殊，在进行工作的过程中，所要采用的材料设备，技术精度应该较高，因此也导致建设成本支出较多。在应用钻探技术的过程中，可以有效降低建设成本支出，在应用自动化控制技术的过程中，可以减少人力支出，也体现了钻探技术应用的经济价值，提升了整体工作的经济效益，也避免不必要的建设输出。

二、钻井技术在地质工程勘查中的方法和具体应用

（一）绳索取芯技术。绳索取芯技术的特点主要是在不使用钻杆升降的前提下，可以轻易地将其岩芯取出来。通常情况下，只有在其钻机钻头出现问题时才需要使用钻杆。在进行钻探时，通过岩芯管来对岩矿芯进行填满，无须将钻孔中钻杆提升到地表。利用设备中的专用绳索对其岩芯管进行打捞。采用这种钻探技术，可以获取到非常多的钻进时间，很大程度上地提升了钻探效率。绳索取芯技术是当前较为主流的一种钻探技术，通过其技术可以提升取芯质量，在钻探工作时发生阻塞可以得到及时处理，减小了矿芯和钻杆之间因阻塞造成的磨损 。由于其技术特点可以不使用钻杆升降来完成取芯工作，可以增强了其钻头的使用寿命。此外，对于钻探员的工作强度也有很大程度的改善。对于此技术的应用，主要面向坑道、石油天然气、冰层、固体矿产等方面的钻探操作。

（二）反循环钻探技术。反循环钻探技术可以分为水力反循环钻探技术和空气反循环钻探技术，它们是以介质为区分依据的。此循环方式与正循环恰恰相反。水（或泥浆）或空气经过钻具环空后抵达钻孔的最底部，再经过钻头、钻具返回到地面。不管是哪种反循环钻探技术都有其自身的优缺点。水力反循环钻探技术多数是在探测水资源的时候应用，而针对一些干旱或无水地区该技术的使用就会有所限制。此外，水力反循环技术在应用时可以探取到较为完好的岩体样品，取心质量很好，且对岩层的判别十分精确，但是其钻进速度比较慢，工作效率比不上空气反循环钻探技术。相反，空气反循环技术不适合用于水资源的探测，并且使用该技术所探取得信息的不精确，可能会对后续开展的的资源勘查工作有一定的阻碍作用。但是空气反循环技术有成本低廉、工作人员劳动强度低、钻探效率高等特点。总而言之，要根据具体的地质环境来选用适合的反循环钻探技术。

（三）液动潜孔锤钻探技术。液动潜孔锤钻探技术的主要工作原理，是输送清洗液之后，由液体冲击力带动潜孔锤开始实际工作。在整个工作的过程中，潜孔锤在带动作用下会不断冲击岩石，从而帮助钻头向内前进，之后完成钻探工作。输送清洗液的主要目的是为了推进潜孔锤，其主要工作是通过泥浆泵来实现的。开展工作的过程中，通过反复进行机械运动，从而发出冲击力，在进行整体工作的过程中，也具有较为规律的工作特性。由于岩石的整体特点较为显著，在开展工作的过程中，要避免出现各类钻进问题。在进行技术应用工作时中，冲洗力所产生的冲击力，将力量传达给钻头之后，不断钻进从而最终取得岩石样本。整个工作过程中，泥浆泵是最初的动力来源。和传统钻探模式相比较，这种钻探技术的力量效果更加明显。在进行钻孔工作的过程中，也可以了解到，岩石脆性较高，但整体结构较为牢固，在这类地质结构中进行实际工作，可以更大程度上提升工作效率。另外，在进行泥浆泵的泥浆材料选择工作时，应当选用顺滑程度较好的泥浆材料，避免因为颗粒问题造成材料磨损过度，这也能提升施工设备的使用寿命。从目前情况来看，这类技术在我国建筑行业的应用范围较为广泛，因为整体操作较为简单，所取得的岩石样品的质量较高，综合来看也有极大的应用价值。另外，泥浆泵的动力来源，也使整体工作的能源消耗量降低，从而在提升工作效率的同时，践行可持续发展工作。

（四）组合钻探技术。顾名思义该技术就是将几种钻探技术的优点结合起来而研发出的钻探技术，具体而言是把空气反循环、绳索取芯以及水力反循环中的钻探技术优点有机融合起来的一种钻探技术。但该技术需要使用液体循环介质才能正常开展工作。此技术适合于较为干旱缺水或者无水区以及探取岩心困难的复杂地质上开展勘查，自该技术研发初始，就已经在甘肃、西藏等地区开展了应用。比较与传统的勘探技术，组合钻探技术可使工作效率至少提高5倍之上，并且可以大大滴节约施工成本。该技术在国内地质钻探中有着非常广阔的发展前景。

结 语

随着社会发展水平不断提升，钻探技术的应用范围也越来越广泛。在开展钻探作业的过程中，为建筑工程提供了技术依据，也避免造成技术偏差。本文主要进行地质勘探技术的研究工作，了解当前阶段所应用的地质勘探技术，引导技术工作人员正确认识钻探技术的应用意义，同时引导工作人员正确认识自身职责，以严谨的工作态度对待工作。随着城市化建设工作的发展力度不断加深，地质勘探技术的研究工作也取得了一定程度的工作进展。

参考文献

[1] 王军.分析地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用效果[J].世界有色金属，2019（8）：190-191.

[2] 吴越琛.地质工程钻探技术及工艺探讨[J].世界有色金属，2018（12）：251-252.

[3] 刘爽.工程地质勘察中钻探技术的应用[J].当代化工研究，2018（8）：133-134.