钻探工程施工技术工艺研究及注意事项

来源：SCI期刊网 分类：电子论文 时间：2022-03-06 10:32 热度：

摘 要：摘 要 ：随着经济社会的不断发展，资源紧张局面更加严峻，现有资源已经很难满足经济社会快速发展的要求，急需开采出更多的资源予以补充，由此深部资源逐渐成为人们争相研究的重点目标

　　摘  要 ：随着经济社会的不断发展，资源紧张局面更加严峻，现有资源已经很难满足经济社会快速发展的要求，急需开采出更多的资源予以补充，由此深部资源逐渐成为人们争相研究的重点目标，这也迫使人们必须要对地下地质情况有一个更加深入的了解。与此同时，作为地质勘探重要施工技术手段的钻探工程也获得了很好的发展，只有掌握正确的施工技术，应用合适的设备设施，才能有效保证钻探工程质量，完成地质勘探任务，为我国的钻探事业做出应有的贡献。文中笔者针对钻探工程施工技术工艺及注意事项进行研究，希望能够为相关工作提供借鉴。

　　关键词 ：钻探工程 ;施工技术 ;工艺 ;注意事项

　　钻探工程是利用钻具设备和器具，按照一定的目的、要求，由地表、坑道或湖海向地壳深部，钻出一个直径小而深度大的柱状圆孔，取出岩矿样品以了解地下地质情况 ;或为满足其他工程某种用途的需要而进行的通道，其所进行的全部施工工作，称为钻探工程。由于钻探工程施工环境非常复杂，难度大，条件恶劣，具有较大风险等特点，不仅给施工工程质量造成很大影响，同时也严重威胁着施工人员的生命财产安全，如此给钻探工程的持续发展形成很大阻碍。

　　1  钻探工程钻探设备与方法

　　1.1  钻探设备

　　钻探设备是钻探工程非常重要的组成部分，先进的钻探设备是去报钻探工程施工质量一个非常重要的前提。在钻探设备的组成中，主要的部分是钻杆、钻头、钢管、冲洗液 [1] 。

　　(1)钻杆。钻杆为钢质圆管，单根长度为 4.5 米或 6 米，直径为 42 毫米或 50 毫米，其作用是连接并带动钻头在地层中上下运动，其连接方式有螺纹丝扣连接和焊接两种，其中螺纹丝扣连接又分作内丝与外丝连接 [2] 。

　　(2)钻头。钻头按照使用部位的材质划分为 ：硬质合金、金刚石、钢粒三种类型。钢粒钻头适用于Ⅶ一Ⅻ级的坚硬地层 ;硬质合金钻头适用于小于Ⅷ级的沉积岩及部分变质岩、岩浆岩 ;金刚石钻头适用于Ⅸ级以上的最坚硬岩层。金刚石钻头是应用最为广泛的钻头，使用该钻头的钻进方法，具有钻孔光滑、钻进速度快、安全可靠、节约费用等优点 [3] 。

　　1.2  钻探方法

　　钻探方法主要有冲击钻探、回转钻探、振动钻探和冲洗钻探。冲击钻进 ：适用于比较坚硬的岩石(碎石)层或土层，对岩石层，采取孔底全面冲击钻进方法 ;回转钻进 ：当钻头钻进模式为环状钻进的时候，可以提取岩芯，以供取样勘察 ;当钻头钻进模式为全面钻进的时候，其钻进轨迹为螺旋曲线状，不在考虑提取岩芯。振动钻进 ：多用于钻探深度较小的土层，尤其是多用于土壤颗粒较为细小的土层。其特点是方便快速，操作简单 [4] 。

　　2  钻探工程钻探施工技术工艺

　　2.1  钻探施工工艺要点

　　(1)上部地层钻探工艺 ：根据地层特点，避开地层空洞区，将钢管下至岩石层，为有效防止钢管发生断裂情况，必要时下两路钢管。

　　(2)坍塌严重孔壁的钻探工艺 ：通过控制钻探压力、钻机转速，进行减压钻进。在坍塌较为严重的时候，必须及时更换钻探措施。

　　(3)地层倾角较大地层的钻探工艺 ：当地层倾角较大的时候，很容易发生较为严重的坍塌现象，此时，第一应该全孔进浆，这样做可以用新浆代替脏泥浆 ;第二要注意钻进参数，保持一定的钻速，防止出现抱钻现象。

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　　(4)边捞砂边单管的钻进工艺。当不能采取绳索取芯工艺的时候，可以使用边捞砂边单管的钻进工艺，采用减小压力、降低转速的钻进方式，同时使用捞砂管及时捞取钻屑，虽然影响了钻探进度，但是可以有效保证钻孔的洁净度，可以防止钻杆发生扭断情况，可以防止出现抱钻现象。最终保障了钻探的成功进行。

　　2.2  钻探施工技术要点

　　2.2.1  预防抱钻事故的发生

　　在钻探工程中，抱钻是一个较为严重的事故，当钻进倾角较大，地层结构比较破碎的时候，钻孔就容易发生坍塌掉块等现象，于是容易发生抱钻事故。根据本人工作经验，采取以下步骤可以有效避免该事故的发生。第一步，捞出内管，先冲孔再加尺。此举既可以防止钻屑进入岩芯管，又可以防止因孔底岩粉积累过多而发生抱钻事故。清扫干净后，待工作面稳定后，敲取内管岩芯。第二步，下入内管的时候速度要快，在内管到位后，待各项参数稳定后，再继续钻进，始终保持泥浆循环的通畅。

　　2.2.2  选择合适的钻头

　　对于不同的钻探地层，要配置使用适当的钻头，既可以防止发生孔内事故，又可以节约钻探费用。在每次提起下探钻头的时候，应该养成检查钻头的好习惯，防止钻头因磨损严重而出现意外，确保钻探工程的顺利进行。

　　2.2.3  钻探施工注意事项

　　①捞砂事项。关注各参数的变化，一旦出现泵压、电流等异常，立即提钻 ;清扫孔洞时间不宜过长，应该迅速利索地完成 ;遵循排细捞粗原则，直至将孔内沉沙打捞干净，才可以继续下一步工作。②清理泥浆。及时使用新泥浆更换脏泥浆 ;确定搅拌新泥浆的责任人，一般定为当班班长，确保新泥浆搅拌均匀，以保证其质量。③检查内管。钻探人员必须细致检查内管，尤其是轴承的使用状态，其次要及时清扫掉钻屑，保障内管的使用性能。

　　3  结语

　　随着经济社会的不断发展，资源需求量的不断增加，地下勘探工作显得越发重要起来，这也对钻探工程提出了更高的要求，钻探工程在施工的过程中对技术有着十分严格的要求。因此我们在具体工作中，应当不断加强相关理论知识的学习，在此基础上灵活运用钻探技术，不断积累工作经验，才能做好本职工作，才能在一定程度上促进了钻探技术的改进和完善，促进我国的钻探事业健康持续发展。——论文作者：冯建国

文章名称：钻探工程施工技术工艺研究及注意事项

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