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摘要：近年来，地质勘探技术升级优化，技术应用更加成熟化。岩心钻探是地质勘探中的重要一环，具有重要的应用价值。地质环境不同，也就需要采取不同的岩心钻探技术，是顺利完成地质勘探的基础。本文主要分析了钻探技术概况、具体的施工难点，以及相应的发展应用等展开分析，以作借鉴。
关键词：岩心钻探;施工工艺;新技术;应用
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-04-306
我国钻探技术的应用，近年来逐渐成熟化。岩心钻探历经数年时间发展，钻探生产水平在技术推动下得到明显提升，地质勘探工作有了很大发展。所以，岩心钻探技术的优化升级非常重要，对降低工作量、减少成本费用、增大生产效益等方面，有着重要的现实意义，需要不断地完善和强化。
1钻探技术的概况
岩心钻探一般取75°—90°的钻孔角度，在坡度较大的区域更加便于钻孔，密度、深度方面都有增加。随着钻孔工作量的不断增多，需要投入更多的施工成本。在市场经济下，地质勘探项目的顺利开展，已不只是从技术领域逐步完善，更应加强投资成本方面的控制。为了实现地质勘探行业的持续稳定发展，地质钻探工作需要从施工质量和工期进展两方面同时加强控制，获取更大的经济效益。施工人员必须以施工质量为基础，通过对矿区岩矿层适度调整倾角的方式，减少工作量，降低施工成本，使项目效益最大化。上世纪末，钻探技术自我国兴起。从黑龙江马营矿区的第一次应用水平钻孔技术开始，我国相继展开矿区岩矿层倾角方面的探索，并且在多个矿区生产中已有应用，可作为岩心钻探技术研究的参考案例。
2钻探施工难点
我国地域辽阔，每一地区都存在不同程度的地质差异，要以所在地区的地质条件确定钻探设备和具体的钻探应用方式，如矛式硬合金钻头、金刚石钻头等。一些地层胶结性差、易发生坍塌，需要以表层套管和技术套管对其封隔，以控制施工中的影响力，确保工期的顺利进展。钻孔结构图，如图1。我国现阶段应用的钻探技术在应用上并不成熟，其中存在的技术难点必然会增大地质勘探的施工难度。一般情况下，淤地表土层会堆积5—20cm的风化层和残坡积物。岩层普遍存在的严重破碎、裂痕问题，增大了高岭土化、绿泥石化的可能性，造成土质疏松，降低了土质本身的胶结性，更易导致孔壁开孔施工中产生坍塌，较难形成孔眼，严重阻碍了岩石钻探的施工进展。矿区岩矿层中大多分布着碳质板岩，在水含量增大时，矿层更加松散，相应的护壁工作更难落实，甚至在PHP无固相冲洗液的作用下，也效果甚微，增大了其中的不稳定因素，断钻事故的发生率增大。印尼铁矿工程的钻探施工中，地表岩心钻探的地质构成中常会由页岩、泥岩等成分，在受到地表水的侵袭后，形成硅化石英岩，钻孔施工中的打滑现象时常发生，影响了钻头的使用寿命和钻进过程的工作效率。
3钻探施工技术的发展与应用
3.1套管护壁
岩心钻探的大多数矿区都存在施工开孔难度大的问题。岩层风化易破碎，低固相泥浆是钻进过程中常用的一种护壁堵漏方式，但是这种处理方式的收效甚微，孔内的掉块、坍塌问题时常发生，增大了开孔过程的施工难度。为了更好地应用岩心钻探技术、确保施工流程有序落实，就需要更加认识到护壁工作的重要性。岩心钻探施工，需要对φ108mm套管接入φ110mm的硬质合金钻头，以套管为钻杆，配备更加充足的0.3—0.5m尺径的短套管，沿钻杆方向逐一下探。下降的钻头如果受阻，φ76mm硬质合金钻具可用来钻孔，控制泵的水流量，冲洗孔洞、顺管钻进，直到满足孔深设计时的具体要求。施工人员也应确保套管丝扣之间的衔接牢固、紧凑，尽可能地防止各个套管之间出现脱节、反扣问题。而套管的每一次下落，都应通过准确计算精确下落位置，并且利用润脂膏均匀涂刷于套管外壁，确保起拔过程能够顺利。对于接触孔壁的部分套管，应该对丝扣衔接处附着铁片、焊接施工，增强套管衔接时的紧密、牢固性。
3.2选用合适的钻头
矿区岩石层的钻进过程常会遇到长石石灰岩、硅质板岩等地质成分，硬度大、结构紧密，在抗压性、研磨性方面的性能较强，以不同的厚度反复出现。在这些地质成分充分融合浅层地下水后，体积膨胀，更加增大了坍塌事故的风险。而火山灰岩、凝灰岩通常与地表水融合产生硅化石英岩，施工打滑现象也会更加普遍，从而降低了钻探技术的工作效率。地质勘探施工必须以此为基础，利用金刚石本身浓度、粒度的优势，从矿区岩石层地质条件出发，经过反复试验后，使钻头选择的硬度和辱面形状更加适合客观情况。例如，金刚石绳索取心钻头较为适合使用品级SMD25（60/70）、浓度（60%±15）、粒度（65±5mm）的高品級人造金刚石，钻头胎体适合选择硬度HRC20-25的尖齿型辱面，最高有79m的使用期限，应用价值十分明显。一般情况下，钻头的修磨只利用孔底岩石，较难出刃。而以人力完成磨削、以砂轮机完成钻头辱面的打磨，施工中的钻头回转与打磨的两种方向必须保持一致性。金刚石打磨过程中的力度会影响钻头钻进时的实际状态，造成过早脱落。同时，利用钻杆柱内注入细小石英颗粒的方式，不仅能够用过钻头胎体受磨损，增强金刚石出刃效果，也是使钻进施工中免于打滑的重要方式。
3.3金刚石钻进工艺
水平钻孔结构中小口径金刚石较为适用，在基岩中开孔也更有优势。岩石层的硬度较大，孕锒金刚石是首要选择。开孔之前，施工人员需要对基层首先对照完成一个半径相当、15±5cm深孔洞的开凿，以便于定位钻头，使后期钻具的使用更加稳定，确保施工进展顺利。从实践作业的分析来看，钻具以0°—25°倾角钻进时，孔壁会产生较大阻力，钻进的越深，阻力也会更大，只有通过调整角度，保持25°—60°倾角钻探岩石，才能尽可能的减少钻孔加深带来的摩擦阻力，更便于钻孔。
4结束语
钻探技术在科技的推动下，应用过程更加成熟，适用范围也在不断扩展，但与国际水平上的差距仍然不能忽视。所以，岩心钻探施工中各项技术难点的突破尤为重要，必须加强关键技术的优化升级，必须加强关键技术的优化升级，通过对套管护壁、选用合适的钻头、金刚石钻进工艺等方面的强化，为地质勘探的顺利完成奠定坚实的基础。
参考文献
[1]陆宏健.浅谈岩心钻探施工工艺方面新技术的应用思路[J].世界有色金属，2019，（15）：282-283.
[2]胡陈.浅谈岩心钻探施工工艺方面新技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2016，（3）：946.
[3]胡俭和，徐辉.浅谈岩心钻探施工工艺方面新技术的应用思路构建[J].黑龙江科技信息，2015，（22）：80-80.
作者单位：陕西省一八五煤田地质有限公司
关键词：岩心钻探;施工工艺;新技术;应用
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-04-306
我国钻探技术的应用，近年来逐渐成熟化。岩心钻探历经数年时间发展，钻探生产水平在技术推动下得到明显提升，地质勘探工作有了很大发展。所以，岩心钻探技术的优化升级非常重要，对降低工作量、减少成本费用、增大生产效益等方面，有着重要的现实意义，需要不断地完善和强化。
1钻探技术的概况
岩心钻探一般取75°—90°的钻孔角度，在坡度较大的区域更加便于钻孔，密度、深度方面都有增加。随着钻孔工作量的不断增多，需要投入更多的施工成本。在市场经济下，地质勘探项目的顺利开展，已不只是从技术领域逐步完善，更应加强投资成本方面的控制。为了实现地质勘探行业的持续稳定发展，地质钻探工作需要从施工质量和工期进展两方面同时加强控制，获取更大的经济效益。施工人员必须以施工质量为基础，通过对矿区岩矿层适度调整倾角的方式，减少工作量，降低施工成本，使项目效益最大化。上世纪末，钻探技术自我国兴起。从黑龙江马营矿区的第一次应用水平钻孔技术开始，我国相继展开矿区岩矿层倾角方面的探索，并且在多个矿区生产中已有应用，可作为岩心钻探技术研究的参考案例。
2钻探施工难点
我国地域辽阔，每一地区都存在不同程度的地质差异，要以所在地区的地质条件确定钻探设备和具体的钻探应用方式，如矛式硬合金钻头、金刚石钻头等。一些地层胶结性差、易发生坍塌，需要以表层套管和技术套管对其封隔，以控制施工中的影响力，确保工期的顺利进展。钻孔结构图，如图1。我国现阶段应用的钻探技术在应用上并不成熟，其中存在的技术难点必然会增大地质勘探的施工难度。一般情况下，淤地表土层会堆积5—20cm的风化层和残坡积物。岩层普遍存在的严重破碎、裂痕问题，增大了高岭土化、绿泥石化的可能性，造成土质疏松，降低了土质本身的胶结性，更易导致孔壁开孔施工中产生坍塌，较难形成孔眼，严重阻碍了岩石钻探的施工进展。矿区岩矿层中大多分布着碳质板岩，在水含量增大时，矿层更加松散，相应的护壁工作更难落实，甚至在PHP无固相冲洗液的作用下，也效果甚微，增大了其中的不稳定因素，断钻事故的发生率增大。印尼铁矿工程的钻探施工中，地表岩心钻探的地质构成中常会由页岩、泥岩等成分，在受到地表水的侵袭后，形成硅化石英岩，钻孔施工中的打滑现象时常发生，影响了钻头的使用寿命和钻进过程的工作效率。
3钻探施工技术的发展与应用
3.1套管护壁
岩心钻探的大多数矿区都存在施工开孔难度大的问题。岩层风化易破碎，低固相泥浆是钻进过程中常用的一种护壁堵漏方式，但是这种处理方式的收效甚微，孔内的掉块、坍塌问题时常发生，增大了开孔过程的施工难度。为了更好地应用岩心钻探技术、确保施工流程有序落实，就需要更加认识到护壁工作的重要性。岩心钻探施工，需要对φ108mm套管接入φ110mm的硬质合金钻头，以套管为钻杆，配备更加充足的0.3—0.5m尺径的短套管，沿钻杆方向逐一下探。下降的钻头如果受阻，φ76mm硬质合金钻具可用来钻孔，控制泵的水流量，冲洗孔洞、顺管钻进，直到满足孔深设计时的具体要求。施工人员也应确保套管丝扣之间的衔接牢固、紧凑，尽可能地防止各个套管之间出现脱节、反扣问题。而套管的每一次下落，都应通过准确计算精确下落位置，并且利用润脂膏均匀涂刷于套管外壁，确保起拔过程能够顺利。对于接触孔壁的部分套管，应该对丝扣衔接处附着铁片、焊接施工，增强套管衔接时的紧密、牢固性。
3.2选用合适的钻头
矿区岩石层的钻进过程常会遇到长石石灰岩、硅质板岩等地质成分，硬度大、结构紧密，在抗压性、研磨性方面的性能较强，以不同的厚度反复出现。在这些地质成分充分融合浅层地下水后，体积膨胀，更加增大了坍塌事故的风险。而火山灰岩、凝灰岩通常与地表水融合产生硅化石英岩，施工打滑现象也会更加普遍，从而降低了钻探技术的工作效率。地质勘探施工必须以此为基础，利用金刚石本身浓度、粒度的优势，从矿区岩石层地质条件出发，经过反复试验后，使钻头选择的硬度和辱面形状更加适合客观情况。例如，金刚石绳索取心钻头较为适合使用品级SMD25（60/70）、浓度（60%±15）、粒度（65±5mm）的高品級人造金刚石，钻头胎体适合选择硬度HRC20-25的尖齿型辱面，最高有79m的使用期限，应用价值十分明显。一般情况下，钻头的修磨只利用孔底岩石，较难出刃。而以人力完成磨削、以砂轮机完成钻头辱面的打磨，施工中的钻头回转与打磨的两种方向必须保持一致性。金刚石打磨过程中的力度会影响钻头钻进时的实际状态，造成过早脱落。同时，利用钻杆柱内注入细小石英颗粒的方式，不仅能够用过钻头胎体受磨损，增强金刚石出刃效果，也是使钻进施工中免于打滑的重要方式。
3.3金刚石钻进工艺
水平钻孔结构中小口径金刚石较为适用，在基岩中开孔也更有优势。岩石层的硬度较大，孕锒金刚石是首要选择。开孔之前，施工人员需要对基层首先对照完成一个半径相当、15±5cm深孔洞的开凿，以便于定位钻头，使后期钻具的使用更加稳定，确保施工进展顺利。从实践作业的分析来看，钻具以0°—25°倾角钻进时，孔壁会产生较大阻力，钻进的越深，阻力也会更大，只有通过调整角度，保持25°—60°倾角钻探岩石，才能尽可能的减少钻孔加深带来的摩擦阻力，更便于钻孔。
4结束语
钻探技术在科技的推动下，应用过程更加成熟，适用范围也在不断扩展，但与国际水平上的差距仍然不能忽视。所以，岩心钻探施工中各项技术难点的突破尤为重要，必须加强关键技术的优化升级，必须加强关键技术的优化升级，通过对套管护壁、选用合适的钻头、金刚石钻进工艺等方面的强化，为地质勘探的顺利完成奠定坚实的基础。
参考文献
[1]陆宏健.浅谈岩心钻探施工工艺方面新技术的应用思路[J].世界有色金属，2019，（15）：282-283.
[2]胡陈.浅谈岩心钻探施工工艺方面新技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2016，（3）：946.
[3]胡俭和，徐辉.浅谈岩心钻探施工工艺方面新技术的应用思路构建[J].黑龙江科技信息，2015，（22）：80-80.
作者单位：陕西省一八五煤田地质有限公司