煤田地质勘探技术研究及特点分析

2021-01-28 07:52
探索科学(学术版) 2020年8期
关键词:测井技术煤田钻头

山东省煤田地质局物探测量队 山东 济南 250000

1 煤田地质勘探技术重点分析

1.1 煤田钻探新技术

1.1.1 全面推广绳索取芯技术 我国常规的煤田勘查钻探施工,每回次取心都要将钻具全部提出井口,工作人员劳动强度大、工作效率低。特别是中深孔施工,钻探效率低、成本高的劣势一直得不到明显改善;并且传统的取心技术,岩心采取率低,地质资料的准确性很难保证。绳索取芯技术作为一种新兴技术,可以实现不提钻的情况下,提取岩心,大幅度增加了纯钻时间、降低了劳动强度,钻效可达到常规钻探效率的3倍以上,经济效益显著。双管单动岩心管的取心率可达到99%以上,钻遇煤层时,可不必换专门的上钻专门打煤,取上的煤心结构清楚,采取率高。而且绳索取心钻进,绳索取芯技术作为一种新技术,在未来会有越来越多的应用。

1.1.2 推广钻进参数探测技术 随着国家重视力度加大,不仅引进了相关的先进技术,而且做了大量的科技攻关,这使得钻进探测技术得到了快速发展。钻探参数仪可以实时显示钻压、转速、钻速以及泥浆参数等,通过各项参数,不仅可以指导钻机工人判断孔内情况,自动记录的钻探参数曲线还可以用于判断岩层的性质、含水性等,特别是钻进煤层时,可以从曲线上准确读取见软、见硬深度及煤层矸的位置与深度。钻进探测技术不仅可以减轻工作人员的工作强度,而且可以提升工作效率。

1.2 重磁电及地质雷达勘查技术 我国有着特殊的地质地貌,例如会有采空区和空洞等有异常的个体,是没有办法用以前的钻探技术来进行既正确又快速的查看。还会有一些断裂,盆地等地质构造,危险区域。想要准确的完成勘探,那么就需要依靠地质雷达探测和电磁法勘探。

1.3 测井勘查技术 当前的测井技术可以测量岩层的声学特性、导电特性等参数。较常见的测井技术包括电法测井技术、声波测井技术和核测井技术。电法测井技术主要沿着钻井的剖面利用下井装置测量岩层的自然电位、电阻率等参数。声波测井技术主要是探测剖面岩层的声学物理特性,根据声波的传播速度和传播幅度测定岩层的特性,估计地层的异常压力及合成地震记录等。核测井技术主要利用天然放射线对岩石的剖面进行照射,根据放射线的强度计算物性参数。

1.4 遥感地质调查技术 遥感技术在地质调查中得到广泛的应用,但是由于一些传统地质理论的束缚,地质遥感技术仍不能全部应用。遥感技术所显示出的图像日益清晰处理,资料传送,解释成图均能自动化进行。传统技术具有成本相对较高、速度较慢、效率低下的缺点,是因为受自然条件的限制。遥感技术具有速度快、效率高、效果好等优点,能高效完成地质调查任务。不受地面事物的阻隔和其他的干扰,能扩展地质观察的联系性,获得对观察点的详细信息,这是遥感技术的一大优点。

1.5 综合勘探方法 综合勘探技术就是根据煤田工作区的具体的地形、地貌等应该选择合适的勘查技术手段,做好测井技术、地震勘探技术、钻井技术多种勘查施工工序的排列及配合,达到投资少、效果好的目的。例如煤田地质勘探区被新生界地层覆盖则可以采用钻探与地震相结合的综合勘探方法,应用钻探技术查明煤田的水文地质和煤质,应用地震勘探技术探明煤田资源量区、地质构造、断层、煤层的赋存深度等信息。

2 煤田地质勘探的特点分析

2.1 直接为采掘生产服务 地质勘探中煤田的作用至关重要,是煤炭开采的前期工作。煤矿开采过程一定要在确定安全生产的先决条件下,高效率地进行开采工作。煤炭采掘是一项耗资很大的工程。只有做好前期的准备工作,才能分析出煤层的结构,制定出科学合适的挖掘方法。

2.2 局限性 随着煤田地质勘探技术的创新与进步,中国煤田勘探技术以及勘测方法也得到了快速提高。但是因为中国地质地貌具有一定的复杂性以及勘探方法自身存在局限性,因此对所有勘测对象做到既合理又安全的勘探有很大的难度。

2.3 继承性和补充性 我国煤田地质勘探呈现出继承性和补充性特点,例如在过去没有高效勘探技术的情况下,有些地质比较复杂的区域便不能进行顺利的勘探和开采工作,而随着科学技术的发展,各种高效的勘探技术产生,便可以对之前没有开采的区域进行勘探和开采。

3 煤田地质勘探技术发展建议

3.1 不断提高以金刚石为主的钻探技术 金刚石钻进技术是钻探工程中的先进技术之一,国外应用比较广泛。它不仅能够降低工人的劳动强度,而且能减少事故的发生。为了高效率提升岩心采取率,煤炭地质开始系统研究金刚石钻进技术,并投入了相当多的人力、物力、财力。金刚石钻进技术不断完善的同时,与之相关的配套辅助设施也应及时更新。

3.2 不断改进钻头 钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏,在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用,特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响。不同的勘探区,不同的岩层,所用的钻头也是不一样的。钻探要根据地质特征选择出比较适合的钻头来高效完成作业。PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业广泛使用的一种工具,它有效缩短了钻井周期。

4 结语

总之,为了保证煤炭的供应量和质量,对煤田地质勘探的要求会越来越高。在实际煤田地质勘探中我们应该结合具体的情况选择勘探技术,积极和西方国家进行技术交流,认真总结经验积极研究新技术,才能推动地质勘探技术的不断发展。

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