钻探人必须要掌握的：钻探技术体系详解!
发布时间:2024-05-04
随着钻探工程应用领域的拓宽和技术方法的进步，钻探工程的分类非常繁杂。针对不同的钻探目的，使用的碎岩工具、取心方式、冲洗介质和循环类型、工艺方法等均有很大差别。尽管钻探工程技术在不同的应用领域采用的具体技术方法不同，但其基本的技术体系都是由钻进对象、工艺方法以及钻进系统三大部分组成。
按技术特征或应用领域不同，钻探工程可划分为十大钻探技术体系： |
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| 基础工程施工钻进技术体系(含地质灾害防治工程钻进) |
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固体矿产地质岩心钻探(含坑道岩心钻探)是历史最悠久、应用最广泛的一种钻探技术体系，其主要技术特征是： |
| 钻遇地层最为广泛，固体矿产有能源矿产、黑色、有色及贵金属矿产、非金属矿产，由于成因不同，沉积岩、火山岩、变质岩均能遇到，但以坚硬、破碎、复杂的结晶岩为主 |
| 根据固体矿产开采技术的要求，勘探钻孔深度多数在1000 m以内，近年来深部矿床勘探工作需求日增，超过千米的钻孔越来越多，我国已出现一批2000～3000 m的深孔，正向4000～5000 m孔深发展 |
| 钻孔口径小，一般终孔口径为60～95 mm，开孔口径一般在150 mm以下；矿山坑道钻的孔深和口径一般比地表钻探更浅和更小 |
| 取心是矿产勘探钻孔最显著、最基本的特点，根据地质勘探规范的要求，一般穿过地表覆盖层后即采取全孔取心钻探 |
| 在工艺方法方面，以金刚石或硬质合金钻头取心钻进方法为主体，可扩展到绳索取心、液动锤等方法。无岩心钻探仅在上部地层或煤炭等少数矿种中使用。矿床勘探和地质填图工作中还可以采用空气反循环连续取样钻探方法和水力反循环连续取心钻探方法，以提高勘探效率，降低钻探成本 |
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| 地层——以沉积岩为主，多为陆源碎屑岩(砾岩、角砾岩、砂岩、粉砂岩)、泥质岩(泥岩、页岩)、碳酸盐岩(灰岩、白云岩)，很少遇到玄武岩、硅质岩等较坚硬的岩层；其基本特点是地层层理明显，产状多数近水平，也有高陡构造；由于地层与地表连通的静液柱压力或由于构造封闭往往形成或高或低的地层压力 |
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| 钻孔口径——较大，标准的终孔口径为216 mm，开孔口径则取决于地层的复杂程度，一般在311～445 mm，有时达712 mm |
| 钻进工艺方法——以不取岩心的全面钻进为主，在参数井或勘探井的重要地层中会少量采取岩心；钻头转速比较低，钻压和泵量比较大 |
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| 地层——由于科学目标十分广泛，钻遇地层复杂：沉积岩、火山岩、变质岩均能遇到，但以坚硬、破碎、复杂的结晶岩为主(与地质岩心钻探钻遇地层相近)；海洋科学钻一般在洋壳中进行，洋壳一般是较新的沉积地层，由于洋壳较薄，最有可能钻入地幔层 |
| 钻井深度——不同科学目标的钻井深度差异很大，湖泊、环境科学钻探钻孔较浅；大陆科学钻深度较大，一般在数千米以上，甚至超过万米；海洋科学钻探上部有数百米到数千米的海水阻隔，钻入洋壳的深度在数百米到数千米甚至万米以上 |
| 钻孔口径——很大，一般开孔时达到500～700 mm，终孔在150～216mm；海洋科学钻口径还要大 |
| 工艺方法——取心、取样、获取地下信息要求很高，大陆科学钻探一般采用地质岩心钻探取心技术和石油钻井工艺两者相结合的工艺方法，称为组合式钻探技术；湖泊、环境和海洋科学钻探大量应用保真取心技术；超前孔裸眼取心钻探配合扩孔钻进是科学钻探最常用的钻探方法 |
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