探究地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用

温中明

（四川省冶金地质勘查局六0四大队，四川 广元 628017）

现阶段，在社会经济快速发展的背景下，我国对社会生产力的需求也在随之提高，这对地质资源勘察技术就提出了更高的要求。在地质勘察工作中应用地质岩心钻探技术，有利于促进资源勘察质量的改善，且对于工作效率的提升也发发挥着积极的意义。因此，资源勘探人员就需进一步对地质岩心钻探技术进行了解、掌握，不断创新技术及更新设备，以为资源勘探工作的顺利、高效进行奠定扎实的基础。

1 地质岩心钻探技术及其发展现状

针对地质岩心钻探技术而言，其主要是指在基于专业钻头使用的前提下，实现对岩土或岩石的钻孔，提取有效的样本结构，予以综合分析的一种技术，具有表面钻孔取样的特点。现阶段，钻探的孔径往往没有超过40mm，必要情况下，可在基于实际情况对钻头的大小进行更换，以获取大小不一的钻孔。简单来说就是，将此技术应用到资源勘查中，能够对不同深度岩体进行钻孔处理，经过岩心和矿样的分析，就可将其作为地质开采的凭据。值得注意的是，虽然我国已加大了对地质岩心钻探技术的研发力度，开始学习先进技术，但相较于发达国家，仍存在一定的差距[1]。另外，岩心钻探技术在政策扶持的前提，其实质有了明显的进展，但技术进展则相对较慢，从而就增加了因技术先进度不够而引发的事故。因此，想要进一步确保资源勘查的安全性及质量，不仅要合理的应用岩心钻探技术，且还需极大研发力度，积极吸取发达国家的新理念及成功经验，旨在促进我国总体岩心钻探技术水平的提高。

20世纪50年代后期，我国才开始自主研发地质岩心钻探技术，受研究方式及设备较为滞后的影响，加之缺乏先进的思想指导，导致成绩进步并不明显，就在一定程度上限制了此技术的应用。因此，为进一步促进我国地质勘测事业的可持续发展，就需加大对地质岩心钻探技术的创新力度，形成思维与技术协调进步的状态，以确保行业发展效率逐渐提高，从而更好地满足现代化相关要求。现阶段，我国在很大程度上已摆脱了对西方发达国家地质资源勘查技术及勘探设备的依赖，随着对相关知识的深入学习及勘探技术的不断改进，在一定程度上促进了地质资源勘查工作效率的提高。但值得注意的是，由于处于经济转型发展期，对各类资源需求量较大，受资源储备量不足等因素的影响，从而就在一定程度上制约了经济发展，对此落实对地质岩心钻探技术的创新就显得尤为重要，不仅要积极吸取国外先进经验及技术，且还需增强自身的研发力度，实现钻探技术的及时更新及持续改进，以确保其在实际应用中能够充分发挥自身作用。

2 地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用

2.1 绳索取样

相比反循环连续取样技术，绳索取样技术被更早的应用到了地质资源勘探中，在我国资源勘探中占据重要地位。但值得注意的是，受技术类型不过关的影响，就需加大对资金成本的投入，加之采样效果的不显著，如若大规模的应用于实际资源勘测中，效率往往难以达到理想化。但值得注意的是，在基于采样准确性的前提下来说，绳索取样技术有着明显的优势，加之此技术应用时间较长，发展相对较为完善，从而就成为了资源勘探工作中不可或缺的一种技术条件，在促进社会经济发展中也发挥着积极的意义[2]。

2.2 反循环连续取样

在岩心钻探技术中，反循环连续取样是一种常见的类型，在现代资源勘探工作中得到了广泛的应用。因此，为最大化的满足我国矿产资源开发需求，就需在基于引进先进资源及技术的前提下，实现创新、改进，确保钻探技术能够更好的满足资源开展需要，这不仅有利于促进资源勘探效率的提高，且还会吸引更多的投资商关注，为技术和企业合作模式的实现奠定基础，确保社会的和谐发展。针对反循环连续取样技术而言，其主要就是将内部循环机制压到套管和钻杆间，抑或是环状空间中等，达到促进钻杆执行孔内循环的目的，可在一定程度上降低内壁面积，为环状介质的有效流动提供保障]。值得注意的是，内循环装置的构成，主要由空气和液体两种类型完成，在实际的岩土开发，抑或是探测过程中，此装置主要发挥着将空气阻力应用到钻具上的作用，达到钻孔中取样的目的，适用于坚硬地段，抑或是岩土结果中，特别是地质条件稳定性不佳的地区，优势主要体现于可不停顿利用钻头坚硬度完成钻孔取样操作，或取样结果有效合理等方面。

3 地质岩心钻探技术难点

3.1 孔壁稳定性

在资源勘探 中，往往会遇到到地层多且复杂的地区，想要确保孔壁的稳定性，就需落实对相关影响因素的分析，最为关键的就是孔壁的坍塌或缩径、地层裂变。值得注意的是，具体施工中，如若孔内井壁的稳定性无法满足相关标准，这不仅会增加孔内掉块问题，且还会促使泵压升高，在应用钻探技术时就会受阻，抑或是遇卡，最终导致漏浆、井喷等严重问题的发生。另外，当孔壁稳定性降低后，需及时的落实调整工作，这主要是因为如若调整不合理或不及时，就会在一定程度上增加钻进事故，在此过程中可充分运用钻探技术，落实预测、预防工作，以全面确保孔壁的稳定性，从而为资源勘探工作的安全性提供保障。

3.2 钻探装备问题

针对钻探技术而言，我国非常的重视，加大了对这方面的投入力度，也在一定程度上完善了钻探技术。但值得注意的是，在研究钻探技术，抑或是改进的过程中，仍然存在钻探装备相对滞后的问题，装备与技术间不够协调，主要体现于我国技术、设备上，同时相较于西方发达国家，我国的钻探设备及技术整体水平也相对落后，这不仅会影响资源勘探工作效率及质量，且还增加了故障几率发生的可能性[3]。

3.3 钻探过程中的难点

在基于钻探过程中难点的前提下来说，主要是转井液使用方面，传统地质岩心钻探，在调整钻井液性能时，主要是采用粘土含量改变、加水稀释等方式，此类方式虽可获取一定效果，但维持时间不长，这就会在一定程度上怎家钻井液的维护耗费。另外，针对优质澎润土含量来说，上述方法的应用会导致其降低，从而影响钻井液的性能。因此，在基于满足性能需求的前提下，最大化的降低钻井液维护成本就成为了亟需解决的问题，这也是进一步确保钻探过程质量的关键。

4 岩心钻探技术问题的解决对策

4.1 增加孔壁稳定性

在增加孔壁稳定性的过程中，要落实对地质影响因素的分析，可充以下几方面着手：首先，在施工前，要汇总分析施工地区的地质资料，尤其是对邻井、地震资料的分析，通过合理的对比，实现对施工地区地层深埋以及相应地层压力的推断。同时，也要合理的预估空隙压力数值、可采用等效深度计算方法，从而为孔壁的稳定性提供保障。其次，在施工期间，考虑到受影响的因素较多，如地层张力破坏、地层剪切垮塌等，故在施工中菊科通过对激动压力的降低，抑或是合理的选择钻进排量来达到规避定点循环等目的，同时也要合理的选择钻井液，充分考虑其性能，以进一步促进孔壁稳定性的提高。最后，在完成钻井施工后，要落实测井检验工作，并对相关数据及资料进行收集，明确相应的参数，予以实地计算评估处理，从而达到确定实地空隙压力参数的目的[4]。

4.2 完善社保选择及现场布置环节

一方面，要重视对钻探设备质量标准的完善，促使所用使用的钻探设备相关参数均符合地质资源勘探要求，确保各相近的型号设备能够相互兼容，抑或是替换使用，从而为特殊情况的应急处理提供保障。同时，还需进一步对钻探设备的适应性、可靠性及经济性进行强化，从而确保设备可适应各地域，满足多样的钻探需求。另一方面，要进一步改善钻探技术，如有必要，可积极引进国外新进技术、社会，并予以改进处理，从而为施工提供保障。现阶段，基于岩心钻探的选择来说，可选择较为先进的全液压动力头钻进，以达到钻头驱动的目的，应用转盘加高速顶部驱动的符合方式，确保钻塔高度的合理性，从容为后期施工安全性提供保障。另外，要对现场布置环节予以强化处理，避免混乱现象的发生，对于人员、设备材料等管理工作，需根据实际情况予以精细化管理，期间可合理运用信息技术，构建针对性的管理系统，以确保各现场各环节的管理能够有效的展开，从而为地质资源勘探工作的质量奠定扎实的基础。

4.3 对钻井液体系及参数予以优化处理

在地质资源勘探中应用岩心钻探井液时，需秉持正确使用理念，强调预防及巩固，这主要是因为孔壁的稳定性，往往会受到地层、钻井液不同的影响。因此，施工人员就需在基于前期地震、邻井资料等前提下进行，合理的优化设计钻井液体系，结合不同埋深、不同岩性地层，合理的选择钻井液参数，期间要保证孔内安全，加强对钻井液的监测及维护，可基于固控设备，抑或是化学处理剂的前提下进行，从而规避因孔壁失稳而导致的不必要损失，通过对钻井液体系的调整，可最大化的满足钻探需求。

5 岩心钻探技术的应用发展趋势

5.1 钻探技术

一般而言，资源勘探工作效率及质量的提高，除了要重视先进钻探技术的应用，还不可忽视技术人员对先进技术的掌握，通过对两者的有机融合，才可从根本上确保钻探工作的效率及完整性。特别是钻探技术，应用过程中国要不断的改进设计方案，提高方案的有效性，技术人员要进一步对资源去地质环境及周围水文条件等予以勘察，落实监管，并对影响钻探技术发挥的常见因素进行明确，发下问题及时提出针对性的解决措施。另外，在实际的勘探过程中，需确保有专业技术人员在现场指导，政府也要增加资金投入，以用于对钻探技术的研发，提供资金保障，要动态的对行业信息、资讯等进行了解、掌握，合理的结合新技术和新理念，以全面促进钻探技术有效性的提高。

5.2 钻探设备的发展

针对资源勘测技术的发展而言，我国主要集中在新中国成立后，在经济及社会不断发展的背景下，相关部门及机构也在一定程度上加大了对资源勘探技术及设备发展的重视度。同时，由于我国发展前都是在引入国外的先进技术，本土研发力度不足，故未来的发展重点就需以创新及自主研发为主，实现技术等方面的突破，从而改善资源勘查工作的现状。同时，还需为技术人才提供学习平台，不断强化其专业知识，提高先进技术水平，从而实现对前言技术领域的探索，这也是我国未来发展的重点内容，有利于增强国家的综合实力。另外，还需重视钻探设备的发展，在研发技术的同时，也要落实对设备的研发，以进一步促进我国国际地位的提高。值得注意的是，在设备，抑或是技术的应用过程中，技术人员要重视对问题的总结、分析，并结合实际情况提出针对性的解决措施，充分的体现出钻探技术或设备的优势，在持续改进的背景下，就可实现资源勘探效率及质量的不断提高。

6 结语

综上，一般而言，通过对地质岩心钻探技术的合理应用，可从根本上改善资源勘探效率及精准度不高的现象，占据着重要经济地位，通过对该项技术的创新，不仅能够进一步促进资源开发、利用率的提高，且还可推动冶金、煤矿行业的高效、可持续发展，故重视地质岩心钻探技术在资源勘查中的应用就显得尤为重要。