地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用朱美健

地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用朱美健

安徽省煤田地质局第一勘探队安徽淮南232000

摘要:地质岩心钻探是资源勘探工作的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了地质岩心钻探技术,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就其在资源勘探中的应用成果展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:地质岩心钻探;资源;勘探;应用

1前言

在资源勘探工作中,地质岩心钻探的应用是一项实践性较强的综合性工作,其具体应用措施的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对地质岩心钻探技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化资源勘探工作的最终整体效果。

2钻探技术的发展概况

最早的钻探工作主要是以人力来完成,岩石钻机的主要驱动力量是人力。到了19世纪末期,钻机的驱动力变成了蒸汽机。几十年之后人们通过细致地研究和创新,将液压技术应用到钻探工作中,可见钻探技术的革新程度大大增加。岩心钻机的一步步发展不仅技术本身在革新,钻机的类型也有所改善,从螺杆钻到潜孔锤,其发展水平逐渐提升。另外,金刚钻头和质地较硬的钻头不断出现,为资源地质勘探工作的发展奠定了坚实的基础。不仅国内的钻探技术有了改进,我国还积极地从国外进口先进的零件和技术类型,经过研究和制作之后,取其精华,去其糟粕,使之成为自身的技术类型,在推动资源勘查工作中作用显著。随着技术水平的不断提升,我国的钻机还可以出口到国外,打通国际市场,将先进的技术推入世界,提升世界钻机的全面发展。

3目前应用最为广泛的地质岩心钻探技术

3.1绳索取样岩心钻探技术

绳索取样岩心钻探技术是传统的一种钻探技术,其在反循环连续取样岩心钻探技术研究使用之前被广泛应用,在我国的资源勘探工作当中发挥着极其重要的作用。就目前来看,反循环连续取样岩心钻探技术的研究和应用已基本将该技术取代,但其在地质资源勘探中的指导作用依然存在。就技术的使用成本来说,绳索取样岩心钻探技术对勘探地区进行取样时,会花费大量的资金,且实际的采样效率较低,尤其是一些规模较大的资源勘探地区,其缺点更为明显,不能很好的满足资源勘探的各种需求。但绳索取样岩心钻探技术的优点是采样较为准确,可靠性较高。反循环连续取样岩心钻探技术的优点是使用成本较低,实际采样效率较高,但该技术的缺点是需要对采样结果进行重新测试,工作较为繁琐,且增加了工作步骤和工作量。目前,绳索取样岩心钻探技术在我国地质资源勘探中已应用了几十年,且在使用过程中不断对其技术进行优化和改进,使其优势更为明显,缺点有效规避。就目前来看,其与反循环连续取样岩心钻探技术均称为资源勘探的重要组成部分,其应用范围和领域也将会更为广泛。

3.2反循环连续取样岩心钻探技术

反循环技术的工作原理是将用于循环的介质(一般常用的循环介质有空气和液体)压入套管和钻杆之间,或是压入钻杆内外杆间的环状空间内,以此来实现钻杆中心孔内循环。实际使用过程中,为了增加循环介质的阻力以及维持高效循环,可通过适当减小环状空间与双臂钻杆间的横截面积来实现。进行岩石钻探时,循环介质的阻力是通过作用在钻具上来实现打孔和取样的目的。反循环连续取样是通过介质的不断循环来实现的,循环介质可将被切割段的样本及时反循环到地表,用于研究和分析。该种钻探技术一般应用在地质条件不稳定、地质较为坚硬的地区,能够大大提升采样效率,应用效果较好。反循环连续取样岩心钻探技术是目前最为先进的一种岩心钻探技术,为了提高其在资源勘探中的可靠性和准确性,我国相关技术研究人员正在不断的对技术进行改进,积极引进先进技术,在可行性及实践性满足要求的基础上对其进行优化和改进,有效提升资源勘探的效率和准确性。

4地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用成果

根据相关调查结果显示,地质钻探技术在资源勘探中的应用产生着重要的影响,做出过重要的贡献。从新中国成立以来,目前我国已经发现170种矿产资源,其中150多种已经被勘探并利用,在开采这些矿产资源时,都利用过地质岩心钻探技术,为保证我国经济发展对矿产资源的需求提供重要的支撑。

4.1矿产资源开发

新中国成立之前,我国的钻探工作总和约为17万米,但是,这个阶段地质资源勘探主要是靠引进先进的技术为主,很多都是使用国外自带的钻探设备。新中国成立之后我国政府越来越注重科技研究,随着科研人员的不断努力,截止至2016年我国采用自制地质钻探技术钻探国土资源共计10600万多米。在2016年以后,政府再次加大投入力度,对全国资源勘探做出一个计划调整,进一步加大对地质勘探扶持资金的投入,在一个五年计划期间,我国钻探工作量取得突飞猛进的发展。

4.2买践成果

经过我国科研人员和政府的共同努力,我国矿产资源勘探事业的发展已经进入一个新的历史时期,并且勘探技术水平也进入一个新阶段。我国地表以及浅部矿产资源开发已经得到很好的利用,为我国经济发展做出重大的贡献。此外,这种技术在实践中的应用不仅表现在矿产资源开发面积方面,同时,表现在固体工业矿体勘查深度推进上,钻机设备质量和钻进水平也在不断提高。目前,我国自主生产的钻机钻进深度一般在1500m左右,其主要以我国在全国危机矿山找矿活动中为主。

5地质岩心钻探技术未来的发展方向分析

5.1地质岩心钻探设备的发展趋势

随着我国社会经济和科学技术的飞速发展,地质资源勘探技术也获得了非常大的进步。由于目前我国己很大程度摆脱了对西方发达国家地质资源勘探技术与勘探设备的依靠,并且在学习和改进地质勘探技术的前提下,我国同样在大力研发有关的地质资源勘探设备,且已经获得了显著的效果。与此同时,我国地质资源勘探也具备自身的特性,己引入的地质资源勘探设备未必可以充分满足我国地质资源勘探工作的需求,现实的应用阶段已经出现了许多的缺陷。借助有关技术人员对此类缺陷的研究、归纳改善,使我国对地质勘探设备的功能和技术能力上获得了显著的提升,同样使我国对传统地质勘探设备方面的改善上获得了进步。

5.2地质岩心钻探技术的发展趋势

若想提升地质资源勘探的成效与质量,不仅需保证先进的地质资源勘探设备,同样要具备先进的地质资源勘探技术作为支持,除非满足这两个条件方可有效的推动地质资源勘探能力的提升。以地质资源钻探技术方面来分析,需优先消除的问题即地质资源勘探设计,由于地质资源勘探设计关系到许多内容。因此,要对地质环境、地质结构、水文环境和地壳活跃性等要素实行总体分析,则需设计出的地质资源勘探计划可以切实有效的考虑各类原因的影响与消除方式。总体来说,地质资源岩心勘探技术需有关人员持续对实践中找到的缺陷实行研究与归纳,且以此为前提实行持续的改善。首先,我国财政需拨付较多的经费,并在相关政策上进行大力的扶持,更加重视地质资源岩心勘探技术的开发和发展;其次,需重视学习和引入西方发达国家的先进技术,并有效的应用到实际工作之中。把先进勘探技术和我国本身的实际情况有效结合,进而有效提升我国的地质资源勘探技术能力和地质资源勘探成效。

6结束语

综上所述,加强对地质岩心钻探技术在资源勘探中应用的研究分析,对于其良好勘探效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的资源勘探工作过程中,应该加强对地质岩心钻探关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献

[1]王兴龙.解析资源勘探中地质岩心钻探技术的应用[J].江西建材.2016(21):88-89.

[2]刁文博.地质岩心钻探技术在资源勘探中的探析[J].科技展望.2014(17):160.

[3]叶建平.资源勘探中地质岩心钻探技术的应用探析[J].江西建材,2015(05):20.

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