鉆探技術(shù)（鉆探技術(shù)）

應(yīng)用領(lǐng)域

新能源鉆探

將傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)鉆探技術(shù)應(yīng)用于新能源開發(fā)中，比如地?zé)崮?、天然氣水合物、干熱巖、頁巖油、核能、油頁巖等非常規(guī)能源領(lǐng)域的勘探階段中。

新能源（頁巖氣、地?zé)帷⒂蜌?、鈾礦等）地質(zhì)調(diào)查鉆井大都在新區(qū)新層系新領(lǐng)域新構(gòu)造中進(jìn)行，地層條件、地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重井漏、井斜、井壁垮塌、堅(jiān)硬打滑、孔內(nèi)事故頻發(fā)等多種情況，致使新能源地質(zhì)調(diào)查井鉆井施工困難，花費(fèi)了大量人力、物力。

為解決頁巖氣等新能源地質(zhì)調(diào)查鉆井中的小口徑深孔復(fù)雜地層鉆進(jìn)技術(shù)難題，中國地調(diào)局探礦工藝研究所開展了小直徑隨鉆定向糾斜、“三步曲”快速堵漏、深孔高壓旋噴護(hù)壁、復(fù)雜地層取心以及事故處理等鉆探技術(shù)綜合研究與示范，并進(jìn)行了技術(shù)推廣，為國內(nèi)多家施工單位提供了技術(shù)服務(wù)和咨詢，快速解決施工中遇到的難題，目前已經(jīng)探索形成了一套解決新能源小口徑深孔復(fù)雜地層鉆探技術(shù)方法。有專家表示，該項(xiàng)技術(shù)取得了較好的示范應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益，可以為國家新能源勘探開發(fā)提供良好的技術(shù)支撐。^[1]

綠色勘查

綠色勘查是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要集成創(chuàng)新、綜合研究，采用多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行解決。在尊重民族宗教信仰、少數(shù)民族生活習(xí)性以及考慮牧區(qū)放牧規(guī)律等前提下，將“綠色、協(xié)調(diào)”全面貫穿于整個(gè)勘查過程中：一是減少探礦工程對環(huán)境的擾動(dòng)；二是減少施工過程中“三廢”對環(huán)境的影響；三是做好施工完成后的生態(tài)恢復(fù)治理措施。因此，在地質(zhì)勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施和驗(yàn)收的每個(gè)環(huán)節(jié)，都要將“綠色勘查”貫穿其中，力求在探索“金山銀山”中留住“綠水青山”。

在地質(zhì)勘查過程中，探礦過程的實(shí)施對環(huán)境的影響較大，如槽探工程、鉆井基臺(tái)修建、交通道路修建和物資的搬遷等。要減少探礦工程對植被破壞的技術(shù)方法，主要有以下幾方面：

一是“以鉆代槽”，減少槽探對植被的破壞。槽探工程開挖面積較大，對植被的破壞嚴(yán)重。最近幾年，多地都開展了“以鉆代槽”的工作，用淺鉆代替槽探，減少植被的破壞，取得了明顯的效果。目前，“以鉆代槽”采用的技術(shù)主要是常規(guī)的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)，鉆機(jī)主要是背包式鉆機(jī)和其他輕便鉆機(jī)。近幾年，我所針對常規(guī)方法效率低、在復(fù)雜地層成孔困難等問題，開展了空氣潛孔錘跟管取心鉆進(jìn)方法研究，為“以鉆代槽”提供了一種新的技術(shù)方法?？諝鉂摽族N鉆進(jìn)技術(shù)是一種高效的鉆進(jìn)技術(shù)。我所在潛孔錘跟管鉆進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，把潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)、跟管鉆進(jìn)技術(shù)和取心技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成了獨(dú)具特色的潛孔錘取心跟管鉆進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)鉆進(jìn)速度快、護(hù)壁效果好，在滑坡勘查、工程勘察等領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。同時(shí)，為了適應(yīng)綠色勘查的需要，我們專門研制了一種輕便、多功能履帶式鉆機(jī)。該鉆機(jī)配置鋼制（或塑膠）履帶，動(dòng)力頭輸出轉(zhuǎn)速范圍大，具備空氣潛孔錘鉆進(jìn)和普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)兩種工作模式，可滿足多工藝鉆進(jìn)的需要。

二是利用定向鉆進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，減少機(jī)臺(tái)數(shù)量與搬遷。利用定向鉆進(jìn)技術(shù)，可以在一個(gè)基臺(tái)進(jìn)行多個(gè)鉆孔或在一個(gè)孔內(nèi)進(jìn)行多個(gè)分支孔的鉆進(jìn)，從而減少基臺(tái)的數(shù)量、道路修建和物資搬遷工作，是中深孔鉆進(jìn)中實(shí)現(xiàn)綠色勘查的有效技術(shù)手段。我所從上世紀(jì)80年代開始，研究定向鉆進(jìn)技術(shù)，研制成功的機(jī)械連續(xù)造斜器等多項(xiàng)成果在行業(yè)中得到應(yīng)用。在近兩年實(shí)施“高原生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)綜合鉆探技術(shù)應(yīng)用示范”項(xiàng)目中，采用有纜隨鉆/螺桿馬達(dá)定向技術(shù)，在1個(gè)鉆孔中分別完成2個(gè)分支孔的鉆進(jìn)和跨越勘探線的三維定向，鉆探效果顯著。

三是采用模塊化、輕便鉆探設(shè)備及機(jī)具，便于人工搬遷和減少基臺(tái)面積。在鉆機(jī)設(shè)計(jì)上，我們采用了模塊化、多功能的設(shè)計(jì)，輕型鉆探設(shè)備主要有背包式、便攜式、輕便多功能式等多種結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同鉆探要求和地層情況進(jìn)行優(yōu)選。鉆具采用鋁合金鉆桿，采用能力較小、重量較輕的鉆機(jī)，可大大減輕鉆探設(shè)備的搬遷重量，對于交通不便地區(qū)的鉆探施工具有明顯的優(yōu)越性。若爾蓋鈾礦田采用勘探所研制的鋁合金鉆桿，減輕鉆具重量，減少鉆機(jī)負(fù)荷，便于材料運(yùn)輸。

四是改變物資搬運(yùn)方式，減少道路修建。為減少設(shè)備及材料運(yùn)輸對生態(tài)脆弱區(qū)地表植被的破壞，通過拖拉機(jī)（塑膠履帶）、雪橇、卷揚(yáng)機(jī)（鋼絲繩）以及直升機(jī)等方式搬運(yùn)，最大限度地減少修路對植被的破壞。