关于深部找矿钻探技术分析（通用6篇）
关于深部找矿钻探技术分析 篇1
关于深部找矿钻探技术分析
摘要：随着我国社会经济的不断发展，对于矿产资源的需求量也日益增加，而在过去的发展之中，大多浅部的矿产已经被找到并开采，这就迫使找矿只能想着深部进行。深部找矿钻探技术是深部找矿的重要技术手段，其应用水平的高低对于矿产资源开发和经济发展有着重要意义。本文就对我国常见的深部找矿钻探技术进行介绍，并分析了其所面临的困难，探究相应的解决措施。
关键词：深部找矿；钻探技术；困难；解决措施
矿产资源是工业生产顺利进行和人们生活稳定的重要保证，所以，加强矿产资源勘查十分重要。当前，我国浅部矿产资源已经基本被开采殆尽，深部找矿已经成为地质找矿工作的重点内容，这就促进了深部找矿钻探技术的快速发展。与浅部找矿相比，深部找矿钻探技术有着很大不同，一、我国常见的深部找矿钻探技术
我国的深部找矿钻探技术开始于上世纪70年代，主要的钻探设备是立轴式钻机，经这些年发展之后，又开发出了气动锤钻进技术、液动锤钻探技术、泡沫钻进技术和定向钻探技术等，其具体内容如下：
（一）气动锤钻进技术的内容
气动锤钻进技术是我国在上世纪80年代引进的，主要包括贯通式钻进和CSR技术，此技术的优点是在深部钻探过程中能够降低钻孔堵塞问题发生的概率。
贯通式钻进采用的设备是双臂钻杆结合贯通式RC气锤，CSR的设备主要有双臂钻杆、气锤和通道接头。除此之外，GQ系列气动锤在近些年来应用也非常广泛，其特点在于可以按照深部矿内的气流变化对钻进速度进行自动调整。
气动锤钻进技术的不足之处在于只能分析深部地质中岩层碎屑的情况，而无法得到柱状岩芯的情况，在实用性上存在着不足，大多被应用于复杂地质环境和成孔取芯困难的地区之中[1]。
（二）液动锤钻探技术的内容
液动锤钻探技术的原理在于通过液动锤产生的冲击动能，给予钻头以冲击负荷，使其深入到地质深部，从而实现钻探。在应用此技术进行深部找矿时，为提高钻头钻进的效率，一般会将液动锤安装在岩心管和钻头之间。
目前，液动锤钻探技术常用的液动锤主要有YZX127型、KS-157型、SYC-178型、YS-19型和Q-150型，都属于我国开发的高效液动锤。其中，YZX127型性能较为优良，不仅能够适用于泥浆或其它类型的复杂地质环境中，其在连续钻进频率上也能达到500次，钻进深度上能够超过5000米；而KS-157型的优势在于能够降低钻探孔倾斜概率，有效防止钻探过程中出现岩心堵塞，同时还可以通过延长进尺来加大钻进深度。
液动锤钻探技术应用的范围相当广泛，除了一般的深部找矿外，还被应用在了水井钻探和石油钻井等领域，具有较高的实用价值。
（三）泡沫钻进技术的内容
泡沫钻进技术是以泡沫流作为钻探过程中的循环介质，借助泡沫流自身的均匀稳定优点，消除其它高密度流体的阻碍作用，从而起到促进钻探工作的作用，有效克服了复杂地质条件中钻探的困难，同时，由于泡沫流在循环过程中不会发生急速的上返，对于钻孔孔壁的冲击作用接近于无，也能够有效防止钻探过程中出现孔壁坍塌，对于高原、沙漠等地区的深部找矿工作有着重要意义。
泡沫钻进技术在我国的使用开始与上世纪80年代中期，泡沫剂的类型主要有F873和TAS，经过这些年的发展后，又出现了ADF-
1、CD-1和DF-1等，同时，我国还在泡沫钻探技术的相关流程上进行了详细规定，在钻探测试装置上进行了专门研制，极大地促进了泡沫钻探技术的发展[2]。
（四）定向钻探技术的内容
定向钻探技术是深部找矿之中应用应用最为普遍的一种技术，其最重要的施工环节是造斜，也就是通过相应的造斜设备给予钻孔一定压力，从而保证钻孔想着设计轨迹进行延伸，保证钻探过程在控制范围之内，在此过程中，还需要辅助以造斜钻头、测量系统和定向器具。
在造斜设备上，主要有连续造斜、偏心楔、配合孔底动力使用的造斜设备等；在造斜钻头上，主要有牛鼻式和盘式钻头两种；在测量系统上，主要是ZS-1系统和YS-1系统，在定向器具上，主要包括GZ-
18、BD-14和DD-1。
定向是造斜设备工作不出现偏差的重要保证，根据定向方式的不同，可以分为直接定向和间接定向两种。其中，直接定向多用于顶角小于3°的钻孔，定向工具是钻杆；间接定向在顶角大于3°的钻孔中常用，工具包括上述几种类型。
二、我国深部找矿钻探技术的难点
（一）钻探井结构较为复杂
在深部找矿钻探过程中，由于其需要不断向下钻进，需要经过较多的地层层位，而这些地层层位在岩石类型、结构强度等方面都存在着较大差异，再加上局部溶洞等问题的出现，都给深部找矿钻井造成了极大困难，坍塌、失漏或者缩径等问题时常发生，给钻探井稳定的安全造成影响，阻碍了深部找矿钻探工作的顺利开展。为防止这些问题，就需要对钻进结构进行复杂化设计，比如CCSD探井中的四开井身结构，见图1。
（二）钻探设备相对较为落后
就我国目前的深部找矿钻探设备而言，虽然开发出了许多先进技术和设备，但占据多数 图1：CCSD探井井身结构的依然是上世纪70年代的立轴钻机，其钻进深度仅有1500m，近些虽然有2000m和3000m钻机的研发，但多数样机，很少被应用于深部找矿钻探工作中，这些钻探设备对于岩心的提升能力严重不足，以立轴式钻机XY-6为例，其提升能力只有6T。在这种设备水平下，当钻探过程中发生缩径问题时，就会出现卡钻事故，而随着钻探深度的增加，钻杆的重量和其与井壁的摩擦力以及泥浆阻力等都会增大，进一步对提钻能力造成了不利影响。
（三）钻探井斜度不容易被控制
在深部找矿钻井开挖过程中，由于地层软硬交替特点和早然造斜效应的影响，井斜问题十分普遍，这就会使钻探发生偏离，从而影响了钻探的轨迹，给深部找矿工作钻探的质量造成了极大限制。
（四）钻探工作效率水平较低
整个深部找矿钻探工作的施工周期是很长的，需要经过多道复杂的钻探程序，加上钻孔的复杂机构、井底的高温等因素影响，给钻探过程中的岩心提捞等过程造成了极大干扰，钻杆的磨损和消耗也会增加，这些问题都会给钻探效率造成影响。
三、提高我国深部找矿技术应用的措施
（一）合理配置石油钻机提高钻探能力
将钻机换为石油钻机，对于提高钻探能力有着重要作用，以CCSD探井钻探为例，通过采用ZJ70D石油钻机，极大的延伸了深部找矿钻探的深度，保证了深部找矿工作的成功。在实际应用中，可以根据实际需要采取合适的石油钻机，以提高深部找矿钻探的能力。在此过程中，还需要对钻机配套设施进行优化简化，以ZJ30石油钻机为例，其配套设施部件如图2所示[3]。
（二）加大定向钻探技术的使用力度
通过受控的定向钻探，按照预定的轨迹来进行钻井，能够避免直井钻探过 图2：石油钻机优化简配配套设施表
程中受地层分布不均匀等因素影响发生的钻杆损坏、井壁缩径等问题，提高钻井钻探的效率，而且石油钻机的转盘、钻具在轨迹控制上相对容易，更能满足定向钻探技术实施的条件。
另外，在深部找矿钻探过程中，占据总费用比重较高的是钻探技术成本，钻孔的斜度纠正则会对找矿的准确性产生重大干扰，通过定向钻探的技术，能够有效降低钻孔斜偏问题发生的概率，将整个钻探轨迹控制在固定区域内，从而达到降低钻进工作的目的，降低整个深部找矿钻探的技术成本。
（三）结合采用配套绳索取心的技术
虽然绳索取心技术在常规石油钻井中应用的并不普遍，但对于一些特定条件的钻机还是有着极大作用的。比如当石油钻机的钻杆内径较小（G105级127mm）时，结合采用配套的绳索取心钻具内杆，或者在后期深井段时更换专用的绳索取心钻具，就能够充分发挥出绳索取心的优势。
（四）提高钻探过程的目的性
石油钻机和岩心钻机的钻控工艺技术是不同的。岩心钻机主要采用取心钻头钻进，以硬质合金钻头、金刚石取心钻头等为主；而石油钻机钻进则以全面钻进为主，主要以牙轮钻头和PDC钻头钻进为主。因次采用石油钻机取心，可根据目的层的预测深度，在满足深矿找矿地质目的的前提下，只对主要的目的层段进行取心钻进。
结语：
综上所述，深部找矿钻探技术对于矿产资源的开发和社会经济的稳定发展有着重要研究，加强对深部找矿钻探技术的研究，有着十分重要的现实意义。我国深部找矿钻探技术经过长期发展之后，已经有了一定的技术基础，但是在实际应用当中，依然面临着许多难点，给深部找矿工作的顺利开展造成了不良影响，所以，需要针对这些难点，探索科学的解决办法，以提高深部找矿钻探技术的应用水平，为社会经济和人们生活的稳定提供有力保障。
参考文献：
[1] 彭粲璨.深部找矿钻探技术探讨[J].中国煤炭地质，2014，11：61-64.[2]徐国忠.我国深部找矿钻探技术探讨[J].西部探矿工程，2012，10：149-151+154.[3]刘氩镭，白飞，宗晖.对我国深部找矿钻探技术的探讨[J].河南科技，2014，03：31.
关于深部找矿钻探技术分析 篇2
1地质勘查的内容种类
1.1勘查矿山接替资源。矿山面临危机或者矿山制约到区域经济发展时, 就需要进行接替资源的勘查, 以应对有可能出现的矿山危机。在矿山地质勘查实施中, 要优先考虑地质条件较好、市场资源需求量大的矿山类型, 对矿山及矿区加以深入研究, 勘查外围及矿区深部, 从而确定最佳的出矿点。
1.2勘查矿山生产环节。矿山生产环节的地质勘查, 一方面对矿山的储量及服务年限进行勘查, 以便于生产企业做好相应的矿山开采规划, 在科学合理的基础上, 合理利用及开发矿产资源;另一方面是指对矿山生产区周边范围的矿产勘查, 以便不断扩大矿储量。
2深部地质找矿及钻探技术要点
2.1找矿技术的要点。在找矿技术的使用上, 较为传统的做法是由表及里, 从地表逐步深入, 从效果上看, 这种方式效果一般, 因此要转变传统找矿思路, 综合采用找矿技术, 提高设备的精准度, 充分认识地质的表面及深部构造, 总结地质成矿的一般规律, 在基于岩石属性差异的基础上, 提高测量的精确性, 从而获知更为准确的矿藏信息。
2.2深部地质钻探找矿技术
2.2.1 X荧光技术。X荧光技术通过射线提供相应的分析结果, 具备了机动灵活、轻巧便捷的特点, 同时在元素品味及成分的获取上, 也有着得天独厚的优势。现阶段, X荧光技术与地质行业的联系越来越紧密, 在找矿环节作用显著。其找矿原理是, 矿物自身都具备一定的反射光线, 当矿物遭受到特定波长的刺激后, 能够发射出射线, 而这类射线具备了X元素特征, 从而能够被X荧光机有效识别[2]。X荧光技术一是能够标示出地质的隐伏构造, 二是可以探测到矿体具体赋存方位, 三是能够划分矿体边界, 确定矿体厚度大小。
2.2.2甚低频电磁法。伴随各种找矿实践, 找矿面积不断扩大, 地表浅露的矿产基本被开采殆尽, 因此, 需要进行深部地质找矿, 这就无疑增加了开采难度。甚低频电磁法是基于深部找矿而研制的新型找矿方法, 它具备了勘查快捷、高效便利、灵活多样的特点, 也称为了矿产开采的一种科学有效找矿手段。甚低频电磁法以超长波电台发射出的电磁波作为场源, 分析地表、地下及空中探测场在参数上的浮动变化, 从而完成找矿工作。甚低频电磁法的工作原理是, 首先将侧得的各类数据用Fraser滤波加以处理, 根据地质控矿规律及矿体赋存规律, 有效圈定掩盖地质体的展布方位及产状。其次预测矿体的赋存部位, 最后形成找矿额度依据。
2.2.3钻探技术
2.2.3.1受控定向及岩心定向钻探技术。前面两种主要涉及到深部地质找矿技术, 在深部地质的钻探技术上, 主要采用受控定向钻探技术。受控定向钻探技术, 可以使钻孔在轨迹运行上遵循既定方向, 也可以实现主孔与分支孔的交叉钻进[3]。受控定向钻孔技术在我国矿区勘查及盐卤矿等水溶类型矿产开采中得到了普遍应用, 该技术的钻孔精度可以控制在0.5m内, 因此, 坑道钻探也较常采用此项技术。
借助信息技术, 如采取微机配合, 可以使钻孔设计及相关数据处理上更加直观快捷, 实现边钻、边测、边调, 提高了钻探质量。随着找矿深度的不断增加, 前期的找矿技术最终都要落实到基本的钻孔工作中, 因而, 大力推广受控定向钻探技术, 有着极为重要的意义。
2.2.3.2深部钻探技术要点。深部钻探技术在钻柱上及钻杆的使用上, 要上下交替, 以平均钻杆荷载力, 注意时常采取探伤检查, 适时予以润滑, 有效减少摩擦力及阻力;深度范围高于1500m时, 可采用高强度的绳索取心钻杆, 在钻杆的壁厚及直径上相应增强;推广使用深部钻探绳索取心钻杆。
钻进方法上采用绳索取心金刚石钻探方式, 遇到岩石较为疏松, 地层破碎严重时, 为以防出现掉块及坍塌现象, 可以采用高性能的无固相冲洗液及高光谱钻头技术。
2.2.3.3深部钻探质量控制。深部钻探较为重要的两个技术要点是孔斜和采取率。要对孔斜的斜差加以控制, 钻进50m时, 要对钻孔的方位角和定角进行测定。此外, 可在钻头安装扩孔器, 保持钻孔口径, 在深孔钻探时, 可在扩孔器上再安装稳定器, 保障满眼钻进, 有效预防孔斜。可采用螺杆马达孔底驱动粗径钻具来有效降斜。
3地质勘查及深部地质钻探找矿技术现状及改善途径
3.1地质勘查及深部地质钻探找矿技术实施现状
3.1.1装备较落后。现阶段我国钻孔工艺过于单一, 矿产企业采用较多的仍是金刚绳索的取心工艺, 在机具装配上出现不相配套的现象。在钻研口径上也存在单一化, 级差变数较少, 在遇到较为复杂的地质结构时, 如掉块、缩径、破碎等, 钻探效率较低, 且易发钻孔事故。受限于单一的钻探口径, 也无法保持施工的连续性, 造成整体钻探质量不高。
3.1.2人才较缺乏。钻探技术工人较为短缺, 这也是制约钻探技术进步的另一因素。钻探工作的条件较为艰苦, 因此钻探人员的稳定程度不高, 再加上职称评定及岗位晋升较困难, 都成为我国找矿钻探工作稳定发展的影响要素。
3.2促进地质勘查及深部地质钻探找矿技术发展的途径
3.2.1引进新工艺, 新方法, 丰富钻探施工手段。一方面, 在充分利用发挥现有钻探设备的基础上, 着力引进新工艺及新方法, 如受控定向钻探技术及设备, 改善复杂地层钻孔难及钻孔顶角问题, 提高钻孔效率;另一方面要强化与科研院所的交流, 开展相关的技术探讨, 不断改善钻探技艺。
3.2.2引进人才, 强化人员培训。首先, 要激励钻探人员积极性, 采取适当的奖励措施, 如提高待遇, 对攻克技术难题的钻探人员进行重奖等。其次, 要着重培养一线钻探人员, 树立技术骨干, 为促进技术人员更好的发挥自身技能, 可以进行钻探技师考核评定工作。第三, 强化钻探工人之间的技术交流及培训工作, 对表现优异的员工进行提拔, 免除基层钻探工人的后顾之忧。
4结论
现阶段地质钻探及找矿工作逐步向更深化方向发展, 并形成了相应的钻探及找矿新型技术。地质从业人员, 要不失时机地学习新技术, 提高钻探及找矿水平, 地质勘查单位要在加快新设备的基础上, 着力强化人员素质, 从而促进地质勘查及深部地质钻探找矿技术的深化发展。
摘要：随着我国矿产资源的需求量不断增大, 矿产资源被大量开采, 传统的矿山基地面已经无法提供大量的资源, 因为我们长期的开采地表资源, 地表矿藏资源已经逐渐枯竭, 所以我们迫切的需要向地质深部勘探, 本文分析了深部地质找矿技术以及钻探的技术要点, 促进了深部地质钻探的发展。
关键词：地质勘查,深部地质,钻探找矿技术,途径
参考文献
[1]王雅晶.地质勘查及深部地质钻探找矿技术分析[J].黑龙江科技信息, 2014 (7) :123.
[2]邹俭华.地质勘查及深部地质钻探找矿技术分析[J].黑龙江科技信息, 2013 (32) :131.
关于深部找矿钻探技术分析 篇3
摘要：随着我国社会经济的不断发展，对于矿产资源的需求量也日益增加，而在过去的发展之中，大多浅部的矿产已经被找到并开采，这就迫使找矿只能想着深部进行。深部找矿钻探技术是深部找矿的重要技术手段，其应用水平的高低对于矿产资源开发和经济发展有着重要意义。本文就对我国常见的深部找矿钻探技术进行介绍，并分析了其所面临的困难，探究相应的解决措施。
关键词：深部找矿；钻探技术；困难；解决措施
矿产资源是工业生产顺利进行和人们生活稳定的重要保证，所以，加强矿产资源勘查十分重要。当前，我国浅部矿产资源已经基本被开采殆尽，深部找矿已经成为地质找矿工作的重点内容，这就促进了深部找矿钻探技术的快速发展。与浅部找矿相比，深部找矿钻探技术有着很大不同，
一、我国常见的深部找矿钻探技术
我国的深部找矿钻探技术开始于上世纪70年代，主要的钻探设备是立轴式钻机，经这些年发展之后，又开发出了气动锤钻进技术、液动锤钻探技术、泡沫钻进技术和定向钻探技术等，其具体内容如下：
（一）气动锤钻进技术的内容
气动锤钻进技术是我国在上世纪80年代引进的，主要包括贯通式钻进和CSR技术，此技术的优点是在深部钻探过程中能够降低钻孔堵塞问题发生的概率。
贯通式钻进采用的设备是双臂钻杆结合贯通式RC气锤，CSR的设备主要有双臂钻杆、气锤和通道接头。除此之外，GQ系列气动锤在近些年来应用也非常广泛，其特点在于可以按照深部矿内的气流变化对钻进速度进行自动调整。
气动锤钻进技术的不足之处在于只能分析深部地质中岩层碎屑的情况，而无法得到柱状岩芯的情况，在实用性上存在着不足，大多被应用于复杂地质环境和成孔取芯困难的地区之中[1]。
（二）液动锤钻探技术的内容
液动锤钻探技术的原理在于通过液动锤产生的冲击动能，给予钻头以冲击负荷，使其深入到地质深部，从而实现钻探。在应用此技术进行深部找矿时，为提高钻头钻进的效率，一般会将液动锤安装在岩心管和钻头之间。
目前，液动锤钻探技术常用的液动锤主要有YZX127型、KS-157型、SYC-178型、YS-19型和Q-150型，都属于我国开发的高效液动锤。其中，YZX127型性能较为优良，不仅能够适用于泥浆或其它类型的复杂地质环境中，其在连续钻进频率上也能达到500次，钻进深度上能够超过5000米；而KS-157型的优势在于能够降低钻探孔倾斜概率，有效防止钻探过程中出现岩心堵塞，同时还可以通过延长进尺来加大钻进深度。
液动锤钻探技术应用的范围相当广泛，除了一般的深部找矿外，还被应用在了水井钻探和石油钻井等领域，具有较高的实用价值。
（三）泡沫钻进技术的内容
泡沫钻进技术是以泡沫流作为钻探过程中的循环介质，借助泡沫流自身的均匀稳定优点，消除其它高密度流体的阻碍作用，从而起到促进钻探工作的作用，有效克服了复杂地质条件中钻探的困难，同时，由于泡沫流在循环过程中不会发生急速的上返，对于钻孔孔壁的冲击作用接近于无，也能够有效防止钻探过程中出现孔壁坍塌，对于高原、沙漠等地区的深部找矿工作有着重要意义。
泡沫钻进技术在我国的使用开始与上世纪80年代中期，泡沫剂的类型主要有F873和TAS，经过这些年的发展后，又出现了ADF-1、CD-1和DF-1等，同时，我国还在泡沫钻探技术的相关流程上进行了详细规定，在钻探测试装置上进行了专门研制，极大地促进了泡沫钻探技术的发展[2]。
（四）定向钻探技术的内容
定向钻探技术是深部找矿之中应用应用最为普遍的一种技术，其最重要的施工环节是造斜，也就是通过相应的造斜设备给予钻孔一定压力，从而保证钻孔想着设计轨迹进行延伸，保证钻探过程在控制范围之内，在此过程中，还需要辅助以造斜钻头、测量系统和定向器具。
在造斜设备上，主要有连续造斜、偏心楔、配合孔底动力使用的造斜设备等；在造斜钻头上，主要有牛鼻式和盘式钻头两种；在测量系统上，主要是ZS-1系统和YS-1系统，在定向器具上，主要包括GZ-18、BD-14和DD-1。
定向是造斜设备工作不出现偏差的重要保证，根据定向方式的不同，可以分为直接定向和间接定向两种。其中，直接定向多用于顶角小于3°的钻孔，定向工具是钻杆；间接定向在顶角大于3°的钻孔中常用，工具包括上述几种类型。
二、我国深部找矿钻探技术的难点
（一）钻探井结构较为复杂
在深部找矿钻探过程中，由于其需要不断向下钻进，需要经过较多的地层层位，而这些地层层位在岩石类型、结构强度等方面都存在着较大差异，再加上局部溶洞等问题的出现，都给深部找矿钻井造成了极大困难，坍塌、失漏或者缩径等问题时常发生，给钻探井稳定的安全造成影响，阻碍了深部找矿钻探工作的顺利开展。为防止这些问题，就需要对钻进结构进行复杂化设计，比如CCSD探井中的四开井身结构，见图1。
（二）钻探設备相对较为落后
就我国目前的深部找矿钻探设备而言，虽然开发出了许多先进技术和设备，但占据多数 图1：CCSD探井井身结构
的依然是上世纪70年代的立轴钻机，其钻进深度仅有1500m，近些虽然有2000m和3000m钻机的研发，但多数样机，很少被应用于深部找矿钻探工作中，这些钻探设备对于岩心的提升能力严重不足，以立轴式钻机XY-6为例，其提升能力只有6T。在这种设备水平下，当钻探过程中发生缩径问题时，就会出现卡钻事故，而随着钻探深度的增加，钻杆的重量和其与井壁的摩擦力以及泥浆阻力等都会增大，进一步对提钻能力造成了不利影响。
（三）钻探井斜度不容易被控制
在深部找矿钻井开挖过程中，由于地层软硬交替特点和早然造斜效应的影响，井斜问题十分普遍，这就会使钻探发生偏离，从而影响了钻探的轨迹，给深部找矿工作钻探的质量造成了极大限制。
（四）钻探工作效率水平较低
整个深部找矿钻探工作的施工周期是很长的，需要经过多道复杂的钻探程序，加上钻孔的复杂机构、井底的高温等因素影响，给钻探过程中的岩心提捞等过程造成了极大干扰，钻杆的磨损和消耗也会增加，这些问题都会给钻探效率造成影响。
三、提高我国深部找矿技术应用的措施
（一）合理配置石油钻机提高钻探能力
将钻机换为石油钻机，对于提高钻探能力有着重要作用，以CCSD探井钻探为例，通过采用ZJ70D石油钻机，极大的延伸了深部找矿钻探的深度，保证了深部找矿工作的成功。在实际应用中，可以根据实际需要采取合适的石油钻机，以提高深部找矿钻探的能力。在此过程中，还需要对钻机配套设施进行优化简化，以ZJ30石油钻机为例，其配套设施部件如图2所示[3]。
（二）加大定向钻探技术的使用力度
通过受控的定向钻探，按照预定的轨迹来进行钻井，能够避免直井钻探过 图2：石油钻机优化简配配套设施表
程中受地层分布不均匀等因素影响发生的钻杆损坏、井壁缩径等问题，提高钻井钻探的效率，而且石油钻机的转盘、钻具在轨迹控制上相对容易，更能满足定向钻探技术实施的条件。
另外，在深部找矿钻探过程中，占据總费用比重较高的是钻探技术成本，钻孔的斜度纠正则会对找矿的准确性产生重大干扰，通过定向钻探的技术，能够有效降低钻孔斜偏问题发生的概率，将整个钻探轨迹控制在固定区域内，从而达到降低钻进工作的目的，降低整个深部找矿钻探的技术成本。
（三）结合采用配套绳索取心的技术
虽然绳索取心技术在常规石油钻井中应用的并不普遍，但对于一些特定条件的钻机还是有着极大作用的。比如当石油钻机的钻杆内径较小（G105级127mm）时，结合采用配套的绳索取心钻具内杆，或者在后期深井段时更换专用的绳索取心钻具，就能够充分发挥出绳索取心的优势。
（四）提高钻探过程的目的性
石油钻机和岩心钻机的钻控工艺技术是不同的。岩心钻机主要采用取心钻头钻进，以硬质合金钻头、金刚石取心钻头等为主；而石油钻机钻进则以全面钻进为主，主要以牙轮钻头和PDC钻头钻进为主。因次采用石油钻机取心，可根据目的层的预测深度，在满足深矿找矿地质目的的前提下，只对主要的目的层段进行取心钻进。
结语：
综上所述，深部找矿钻探技术对于矿产资源的开发和社会经济的稳定发展有着重要研究，加强对深部找矿钻探技术的研究，有着十分重要的现实意义。我国深部找矿钻探技术经过长期发展之后，已经有了一定的技术基础，但是在实际应用当中，依然面临着许多难点，给深部找矿工作的顺利开展造成了不良影响，所以，需要针对这些难点，探索科学的解决办法，以提高深部找矿钻探技术的应用水平，为社会经济和人们生活的稳定提供有力保障。
参考文献：
[1] 彭粲璨.深部找矿钻探技术探讨[J].中国煤炭地质，2014，11：61-64.
[2]徐国忠.我国深部找矿钻探技术探讨[J].西部探矿工程，2012，10：149-151+154.
关于深部找矿钻探技术分析 篇4
老柞山金矿成矿规律及深部找矿探讨
老柞山金矿分布在东、中、西三个矿带上.本文通过对成矿规律的研究,确定矿化自然边界和矿化中心,为生产勘查、深部找矿提供了理论依据.
作 者：徐海 孙洪杰 Xu Hai Sun Hongjie 作者单位：黑龙江省老柞山金矿,七台河,154625刊 名：黑龙江冶金英文刊名：HEILONGJIANG YEJIN年，卷(期)：29(2)分类号：P61关键词：老柞山金矿床 成矿规律 深部找矿
关于深部找矿钻探技术分析 篇5
一、地质勘查与深部地质钻探找矿技术的现状
深部地质钻探技术实质是在地质形式的基础上进行深部开采前做的地质环境的分析和勘查工作。通俗而言, 这一技术主要在开采矿产资源时使用。由于矿产资源分布在地表深处, 必须经过科学的勘查后才能大规模进行开采。这样既能节省胡滥开采的经济成本, 又能提高矿产资源开采率, 从而保护自然环境。
现阶段, 我国地质深部钻探深度在300m~500m之间。但国外地质深部钻探深度已经接近一千米左右, 钻探技术较为成熟。由此可以看出, 对我国地质勘查与深部地质钻探找矿技术进行优化有其必要性。另一方面, 我国深部地质钻探技术装备较为落后, 导致深部钻探的机械化推广与普及程度尚未达到理想水平, 难以满足现有的深部地质钻探的标准, 从而开采矿质资源的成果也不能满足采矿业的发展需求。此外, 结合我国钻探人员的综合能力而言, 其专业能力、钻探技术以及职业素养都不能满足我国钻探技术的发展要求。
二、我国现行的地质勘查与深部地质钻探找矿技术的基本方法
(一) 金刚石绳索取芯技术
金刚石绳索去新技术的含义是在采矿过程中, 利用金刚石进行钻探, 由于金刚石具有较高硬度的特点, 在钻探过程中能够钻到更深的深度。以此这种技术已经大范围应用到深部钻探找矿技术中。绳索取芯是利用特殊材质的绳索, 起到控制金刚石的作用。将金刚石与绳索取芯有机结合使用, 能够使钻探找矿技术达到理想水平。但是结合我国现行的技术应用而言, 还存在一些问题亟待解决。与国外相比, 我国的钻探材料与钻探技术都相对滞后。主要表现形式为:金刚石不受控制、绳索材料不够坚硬, 已发生断裂等。
(二) 反循环连续取样钻探技术
反循环连续取样钻探技术的含义是以压缩空气为循环载体, 借助双臂钻杆的作用用来碰撞全面碎岩以及连续的岩屑, 将其作为地质样品用来实施钻探施工。随着钻头的不断深入, 岩屑被高速旋转的钻头连续冲击陆续飘回地表, 按照落下的顺序收集起来作为实验研究样品。根据国内外大量实验证明, 这一取样钻探技术既能够满足开采矿资源的深度、矿源厚度、具体方位, 还能高于传统的立轴式取柱状岩心施工速度, 在工程造价上大大的节约了施工成本。结合国外成功的反循环连续取样钻探技术案例, 我国受其影响开展了该项技术的研讨会, 由于这一技术是用地表岩屑取代柱状岩心, 又是使用特殊材质的双臂钻杆。因此, 在一定程度上, 加大了推行应用难度。现阶段, 值得重视的是, 我国地质行业已经广泛认可了反循环连续取样钻探技术的概念, 并在一些区域中进行试用, 取得了有目共睹的钻探效果, 有效提高了钻探工作效率、节省了经济成本。
(三) 高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术
高精度受控定向钻探技术的含义是使钻孔的工作轨道按照理想的设计方向行驶。这一特殊的钻探技术不仅能够达到一个主孔内能够钻进多个分孔, 这一分孔是羽状钻孔。在地质勘探过程中, 针对勘探部位和隧道内以及难度较大的斜坡陡壁时, 这些是普通钻孔难以实现的, 这时可以用到高精度受控定向钻探技术, 这一技术能够精确的钻探出合适的孔位, 还能减少钻探工作量、降低施工成本。但是由于地质中的岩心直径不大, 在地质钻探取芯中, 高精度受控定向钻探技术不被重视。这一技术应该成为地质行业深空施工中的重要施工方法, 是保障施工质量的有效途径, 能够有效防止孔内事故的发生。
三、地质勘查与深部地质钻探找矿的实施措施
(一) 岩心钻探设备
1尽快研制开发出新型的钻机设备, 主动引进先进的石油钻井技术与技术理念, 从而设计出普适性较高的岩心钻探深孔钻机。岩心钻探设备是以液压为运行动力, 是一项优先开发地质岩心顶部的驱动钻机, 从而使其形成系列化并与之配套的泥浆泵。
2提升坑道钻探设备的能力、功能。在进行危机矿山地质勘探中, 针对一些已经形成矿产资源的地表, 在勘探场地矿产资源的深处的地下坑道或者开采区域内, 借助坑道钻探设备能够实现深部岩心钻探工作, 以此最大限度的开采地质深处的矿产资源, 不仅节约的钻探施工成本, 也促进勘探效率的提高。
3积极推行先进的岩心钻探设备。地质行业要想实现岩心钻探设备产业化, 积极推广岩心钻探设备是最佳途径。深部钻探技术产业化不仅能够降低生产成本以及销售价格, 还能有效推动岩心钻探设备的发展。因此, 实现设备产业化就是就是大范围应用岩心钻探设备。
(二) 岩心钻探器具及工艺方法
1强化国际钻探设备信息情报收集工作, 积极开展地质行业信息交流大会, 有效推动学科之间互通有无的合作。纵观地质勘探与深部钻探找矿技术的发展历程, 近十几年来, 我国情报部门不仅提供了金刚石绳索取芯技术、反循环连续取样钻探技术、高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术以及冲击回转技术等一些科学技术的信息, 还对国内钻探技术研究工作起到重要的启发作用, 为国内的科技技术研制、开发、创新、制作或引入先进的技术等方面都奠定了基础。
2促进新型基础钻具的研制与施工工艺技术的改进。研制新型高寿命的金刚石钻头、高强度深孔绳索取芯钻杆是为了确保金刚石绳索取芯钻探技术的长远发展, 能够提高其技术的工作效率;研制新型深孔双壁钻杆有利于延长反循环连续取芯钻探技术的工作时间, 从而提高地质勘探企业的经济效益。研制新型钻探找矿模具都是为了保证各项钻探技术的安全性、可靠性、经济性以及高效性, 这在地质行业长足发展中起到重要作用。目前, 这些新型的钻探模具已经经专门的勘探机构进行专项研究, 技术较为成熟的已经申报立项。
3优化岩心钻探模具与工艺方法的系统化研究, 从而提高钻探模具的功能性以及工艺方法的普适性。借助现有的科学技术, 对生产技术进行有机整合、推陈出新, 生产出具有多功能、钻探一体化的钻探模具。这一生产目标也是现阶段国际化钻具发展的主要趋势, 我国岩心钻探模具也应借助先进的生产技术和施工工艺达到工艺方法系统化的目标。
(三) 钻探人员与管理工作
1重视钻探人才, 加强技术训练。首先, 要深度挖掘钻探人员的工作潜力, 充分发挥钻探人员的作用, 对年轻一代的钻探人员给予心理上的关怀。将钻探技术人员的经济待遇、生活待遇与其他技术人员的待遇实行“一碗水端平”政策。针对找矿过重有重大贡献的人员给予经济上的奖励或者颁发奖项。其次, 抓好长期在生产一线的老员工的技术培养工作, 建议地质企业实行钻探技师的考核制度。针对有着丰富钻探工作经验、工作成绩优秀的员工给予关心、补助, 这也是构建一支高专业、高素质的钻探队伍的有效措施。对于达到钻探技师考核标准的, 授予钻探技师的证书, 并给予相应的经济待遇、生活待遇, 最大限度的发挥他们的主力军作用。最后, 要加强对探矿技术人员、生产主力军以及一线钻探人员的专业培训工作, 定期开展培训课程, 经过技术培训、技术交流、技术实践等流程, 有效巩固施工人员的专业技术。另一方面, 有关地质勘探机构在招收钻探人员时, 应给予年轻的钻探技术人员更多的耐心, 提供一个就业平台。此外, 针对一直从事在一线生产施工的农民钻探人员, 他们有着丰富的施工经验, 如果他们工作表现优异, 工作态度端正, 也应给予相应的经济待遇以及生活待遇, 提高他们的生活水平, 使他们切身感受到企业对他们的关心与照顾, 从而全身心的为企业服务。
2强化钻探技术管理工作。在钻探施工过程中, 应该抓好施工纪律, 总结施工技术、整理技术资料, 严格落实地质岩心钻探章程, 构建规范化、标准化以及文明化钻探施工建设, 加强钻机施工现场管理工作。保障施工人员的生命安全, 提高工作效率, 发现问题时能够及时解决生产难题, 防止钻探环节中工程事故的发生, 实现钻探工程质与量的双赢局面。
结语
综上所述, 结合我国现行的采矿技术实际情况而言, 在地质勘查与深部地质钻探找矿技术两方面还需进一步加强, 需要借助科学技术的创新进行技术上的完善。在国家经济体制不断发展的今天, 矿工业生产已经发展为我国国民经济支柱产业之一。为了推动地质勘查与深部地质钻探找矿技术的发展, 从而促进地质行业的长足发展, 跟上社会经济现代化建设步伐。在地质勘查过程中, 既要结合勘查设备与实际勘察场地的地质地貌, 也要有先进的勘查技术做支撑。通过对地质场地的实际勘查, 从而奠定采矿事业的基础。优化地质勘查与深部地质钻探找矿技术, 不仅能够使地质行业得到进一步发展, 还能改进并完善现行勘查技术的不足, 通过优化勘查技术, 提高地质行业的经济效益。
参考文献
[1]梁志英.浅析地质勘查与深部地质钻探找矿技术工作[J].黑龙江科技信息, 2014 (36) :122.
关于深部找矿钻探技术分析 篇6
【关键词】武山；深孔岩心钻探；施工
矿区位于瑞昌市区与码头镇之间，矿区交通方便，南行8公里至瑞昌市，北行14公里至长江边码头镇，距九江市西33公里处，隶属于瑞昌市白扬乡管辖。矿区地理坐标位于东径115°37′38″～115°39′56″，北纬29°44′04″～29°45′12″的区域内，笔架山—武山山脉呈北东东向展布，构成矿区北部之屏障，山南为低山五陵地带。主要山峰武山寺绝对标高375.63米，最低标高24.24米，相对高度351.39米，属低山丘陵地形。
一、确保深孔岩心钻探（zk120-1孔）施工的几个关键技术要素分析
1.要深入了解武山周边及矿区地质地层施工情况。武山南北矿带近矿灰岩，溶洞比较发育，溶洞密集，自上而下由强而弱。黄龙、栖霞灰岩溶洞最深达负430.84米标高，南矿带长兴、茅口灰岩溶洞分别最深达负240、280米标高左右，嘉陵江、大冶灰岩溶洞最深达负160米标高。从坑道了解，溶洞的发育形态有垂直似井状、有水平状。大部分分溶洞填充，填充物一般是棕红色粘土，亚粘土、褐铁矿、燧石碎块、石英砂岩砾卵石、岩浆岩碎屑等。
2.探矿设备及管材数量级配和工具的选择。根据地质设计zk120-1孔终孔孔深1200m，视施工实际情况可能还得加深，选择的探矿设备必须绝对满足钻孔施工的全过程，其中包括钻机型号及配备动力、泥浆泵的型号、钻塔高度及型号，备用发电机组；各种级配钻具、套管、钻杆、水管，工具配备有常用各种拧卸工具和专业打捞工具以及处理事故用的特殊用途工具等；钻孔斜度及方位测斜仪以及钻孔纠斜用的螺杆钻定向仪等。
3.钻探施工工艺的选择。由于这次启动的是九-瑞深部找矿，普通的钻进工艺和普通的金刚石钻进方法被更先进的钻进工艺所取代已成必然，zk120-1孔选取金刚石绳索取芯钻进工艺，就能简化取芯工作行程，降低劳动强度，大大提高工作效率，缩短施工工期，节约钻探生产成本。
4.钻孔结构的设计与选择。针对武山矿区钻孔以往施工对地质地层揭示情况，再根据地质工程师对该钻孔的终孔孔深及对地层的预设计，施工方要根据地质设计做好对该钻孔结构的钻探施工设计规划，规划好开孔孔径选择，钻孔换径位置，技术套管级配，这对顺利完成该钻孔的钻进施工至关重要，针对zk120-1孔地质设计终孔预孔深，终孔口径，考虑钻孔地层设计情况、地质地层复杂程度对钻探施工中的影响，考虑钻孔后期施工中遇到问题有一定回旋余地，选择上一级开孔口径，穿过第四系覆盖层，在遇到完整基岩1m后下好第一级套管；中间一层套管要考虑到中途可能扩孔等因素，第三层套管的底部位置一定要下到穿过地质设计的武山南北矿带近矿灰岩，溶洞比较发育，溶洞密集，自上而下由强而弱。黄龙、栖霞灰岩溶洞最深达负430.84米标高，南矿带长兴、茅口灰岩溶洞分别最深达负240、280米标高左右，第三层技术套管一定要下到超过可能出现溶洞的地层。
5.钻孔岩矿芯采取率。衡量钻探工作质量标准是钻探六大质量指标，我们在执行钻探六大质量指标同时，克服种种复杂地层，改进工艺，目的是经过钻进工艺获取孔内原始岩样，通过化验分析为地质找矿成果提供依据，所以岩心钻探工作最终目的是岩矿心采取率。
二、深孔岩芯钻探施工技术关键要素在zk120-1孔施工分析与应用
1.深孔（zk120-1）探矿施工钻进工艺的选择。由于绳索取芯钻进工艺具备诸多的优越性，该工艺应用能缩短起下钻铺助时间，降低劳动强度，提高钻进效率，缩短工期，降低成本。本次启动深部找矿，根据地质设计地层及钻孔深度情况，所以除了精选人员，绳索取芯工艺被列为首选，工艺技术参数见表1。
绳索取芯机技术设备参数配置表1
2.根据地质开孔通知书地层设计确定钻孔开孔口径与换径钻进。地质开孔通知书地层设计自上到下依次为：第四系覆盖层；灰、灰黑色含炭含燧石结核灰岩，其间穿插数层岩脉；黑色含炭细晶灰岩、含沥青质灰岩；黑色微晶灰岩、白云岩，底部见黄铁矿化角砾岩；浅白色石英砂岩；含铁质砂岩。
根据地质地层设计，该孔选择￠130mm直径金刚石钻头开孔，穿过8.3m第四系覆盖层，施工至17.46m在坚硬完整的含炭含燧石结核灰岩中下入￠127mm第一层技术套管（图1）17.60m；然后换径改￠95mm绳索取芯钻具钻进，由于含炭含燧石结核灰岩岩石硬度、研磨性高，在钻头的选择上为了在钻进中钻头金刚石克取岩石最大效果，金刚石钻头胎体硬度选择要弱于岩石，钻进中便于金刚石出韧。施工中￠95mm口径绳索钻具一直钻进施工至378.9m，武山矿区以往施工情况，南北矿带近矿灰岩，溶洞比较发育，且溶洞密集，自上而下由强而弱。黄龙、栖霞灰岩溶洞最深达-430.84m标高，南矿带长兴、茅口灰岩溶洞最深达分别达负240、280m标高左右。根据zk120-1孔所处位置地面标高和孔内深度标高，￠95mm绳索钻具钻头底已经超过黄龙、栖霞灰岩溶洞最深负-430.84m的标高，钻孔底部灰岩完整，所以在孔深379m位置起钻，下入了第二层技术套管￠91mm（￠95mm绳索钻杆），接下来改径用￠75mm绳索取芯钻具施工至终孔孔深（实际孔深1452.42m）。图1
3.施工中遇到的复杂施工地层分析（这里主要是溶洞地层）及其处理。武山矿区以往钻孔施工情况，南北矿带近矿灰岩，溶洞比较发育，本次施工ZK120-1孔，在孔深217m处遇溶洞0.60m，遇到溶洞時机上钻杆快速下放，孔口突然不返水，泵压突然减少，泥浆池水位快速降低，通过快速补充浓泥浆，慢慢孔口开始少量返浆，遇到以上情况我们通过钻进起上岩样填充物为粘土、砂、碎石等，判断出是不大的封闭式有填充物伴有岩层裂隙，此处通过孔外泵送水泥浆（水灰比0.5）到底充填，待孔内稳定24小时再行施工，处理效果很好。在孔深251.40m～251.70m又遇上一小溶洞（也可能是小裂隙）情况和上一个溶洞类似，孔底冲洗液漏失严重，填充物为粘土、砂、碎石等，未经胶结，故较为松散，稳定性极差，极易塌坍，此时先采用优质浓泥浆适当提高粘度来护孔，现场我们买了几十斤新鲜黄豆，投下研磨之后，小溶洞裂隙填充后，孔内开始返水，泵压又开始正常，后面的施工没有碰到类似的溶洞，我们的后续工作为稳妥起见，φ91套管（实为￠95mm绳索钻杆）自孔口下到了379m，把上部的溶洞、裂隙完全封住，为下部的深层次钻探施工打下坚实的基础。
三、zk120-1深孔钻探质量要求与探索技术保证措施及管理体系分析
1.地质设计对zk120-1孔质量要求。⑴矿芯采取率顶底板各5米，采取率为≥85%，岩芯采取率>80%，进入矿层回次进尺控制在1m以内，岩矿芯洗净后按顺序装箱，>5cm用红油漆编号，岩芯箱写明序号、孔号、孔深及矿区名称。⑵下套管前50m下套管后100m需测斜，每钻进100m≯2°。⑶每钻进100m需要进行孔深校正，孔深误差在1/1000以内。⑷水文观测，正常钻进每小班观测1-2次，提钻后下钻前各测一次，间隔10分钟观测一次，遇掉块涌水、崩塌、溶洞等要记录清楚，详细位置。⑸班报表记录应准确、整洁、无误。终孔后装订移交地质归档。⑹终孔以见终孔通知书方可停钻，按地质设计要求封孔及立孔口标志，终孔后岩心及时入库并有管理。
2.深孔钻探施工技术质量保证措施。钻进施工中严格按照地质设计要求的钻孔六大质量指标规范要求执行，严格规范施工。⑴钻进施工中保证岩矿心采取率的技术措施，按地质设计要求，矿芯采取率顶底板各5米，采取率为≥85%，岩芯采取率>80%，要求进入矿层回次进尺控制在1m以内。⑵钻孔弯曲的预防措施。为保证ZK120-1孔钻探施工钻孔弯曲度符合地质设计要求，需要做好以下几点：把好设备安装和开孔验收关、把好开钻钻进和换径关、保持钻具结构的合理性、选择先进的钻进工艺以及合理的钻进参数、把好钻孔测斜关。
参考文献
[1]汪涛.云南某矿区复杂地层深孔岩心钻探关键技术应用研究[D].中国地质大学（北京）2013.
[2]曾庆岩.深部找矿中钻探技术的应用探讨[A].2012年10月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2012.
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