新地质钻孔技术在哪里

⑴ 地质岩心钻探技术

19世纪中叶出现人力驱动的岩心钻机和天然金刚石钻头至今的100多年中，岩心钻机由早期的机械传动手把给进到机械传动液压给进立轴钻机发展到今天的全液压动力头钻机以及自动化、智能化地质岩心钻机。与此同时，孔底动力钻具（潜孔锤、螺杆钻、涡轮钻、孔底电钻等）也从发明到发展，至今已具有一定水平。从1862年天然金刚石用于制造金刚石钻头岩心钻探方法问世；1899年发明了铁砂（钢粒）钻进；1916年硬质合金开始用于钻探；1954年世界第一颗人造金刚石制造成功并用于制造金刚石钻头；人类经历了天然金刚石表镶钻头钻探时代，铁砂、钢粒和硬质合金钻探时代，人造金刚石孕镶钻头钻探时代至今到了人造复合超硬材料钻探时代。20世纪末至21世纪初，地质岩心钻探技术又有了新的发展。

2.3.2.1 地质岩心钻探设备发展方向

在地质岩心钻探领域全液压动力头钻机引领着地质岩心钻探设备发展方向，自动化钻机已达到实用化程度。

（1）全液压动力头式钻机

加拿大阿特拉斯·科普柯克里斯坦森（Christensen）公司的全液压岩心钻机已经形成完整系列。CS系列全液压钻机，钻进能力从610m至2000m，具有长行程给进、无塔升降钻具、无级调速、机械化程度高、配套器具齐全、生产效率高等优点。其中浅孔钻机分解性强、分解后的部件比较轻，适合难进入地区使用。Boart Longyear公司的LF70型钻机（Φ59mm孔径钻深760m）。CT-171轻便型钻机可用直升机吊运，设计特点是拆开后的部件不超过25kg，若干部件用轻合金制作，总体RFM量轻。其设计为模块化、全液压、轻便、多功能，代表了最新的发展潮流。新型“飞运”钻机是真正的小模块拼装式，适用于难进入地区采用人力或飞运搬迁。例如加拿大的HYDRACORE 4000型钻机，将动力机和液压站也设计为拼装式，钻机动力为200Hp，以绳索取心钻进工艺为主，NQ系列钻进深度达到1067m。

（2）多功能钻机

随着复合钻探技术（即金刚石岩心钻探、空气反循环连续取样钻探、空气潜孔锤取样钻探在一个钻孔中使用的钻进工艺）的普遍应用，适用于该复合钻进工艺的多功能钻机得到快速发展。加拿大国际钻探设备公司的CSR系列钻机，主要用于300～1000m孔深进行反循环中心取样（CSR）作业，在美国、加拿大广泛用于金、铀和铁等地质矿产勘查。美国萨姆公司的T系列钻机，用于水井和煤层气井；英格索兰公司的RD系列钻机，用于水文水井钻探；美国长年公司的HD-600型钻机用于油气、地热和矿产勘探。钻深能力从1000m至3000m不等，如HD-600型钻机用CHD-76绳索取心钻进时钻深能力为3000m。澳大利亚U.D.R.公司的Universal 5000型深孔全液压动力头式钻机，当用Φ89mm钻杆无岩心钻进Φ165mm孔径时，钻深能力为1900m；用CHD101绳索取心钻进时为3100m。配备柴油机动力410Hp，提升能力达450kN。此类钻机整机体积大且笨重，为深孔重型钻机。

（3）自动化、智能化钻机

加拿大JKS Boyles公司开发成功B系列坑道自动化钻机。该系列钻机采取全液压动力头结构，机、电、液一体化和计算机控制钻进方式。施工现场只需一名操作人员。钻进参数完全由计算机监测和控制；钻具升降等作业也全部自动完成。钻进过程也可在地面的通讯操作室（CCR）做连续监视和数据自动记录。B-10、B-15、B-20型自动钻机最大钻进孔深分别为340、600（AQ）、1550m。瑞典海格比（HAGBY）公司开发成功ONRAM系列1000/4 CCD型和2000 CCD型全自动岩心钻机（Computer Controlled Drill）。1000/4 CCD型钻机钻进能力为750m（BQ钻杆）。该钻机可采集和记录钻进过程中的13种参数，根据这些参数对钻进过程进行实时控制。

Atlas Copco公司开发成功Diamec系列全自动钻机，为典型适合金刚石钻进的高速低扭矩钻机。Diamec系列钻机适用于地表或巷道内施工，为全液压动力头式，配备机、电、液一体化的操作系统。经矿山实际应用，具有钻进效率高、钻进成本低和操作简易等明显的优点。Diamec264APC型钻机配置有3种不同的给进长度（0.8、1.8、3.3m），以适应不同需要。近几年，阿特拉斯·科普柯公司陆续研发了DiamecU4APC型、DiamecU6APC型和DiamecU8APC型自动化钻机。其中DiamecU4APC型属第二代自动化钻机，真正实现了机台单人操作。DiamecU6APC型钻机在DiamecU4APC的基础上进一步简化了结构，提高了电子系统在恶劣环境中的工作能力，其钻深能力为1000m。作为第三代自动化钻机代表的DiamecU8APC型钻机，在其设计中更多地考虑了人类工程学（Ergonomic），加强了人性关怀和安全，其钻深能力为1500m。

（4）我国XY系列液压立轴岩心钻机

“九五”期间分别研制成功液压立轴式双卡盘不停车倒杆和交流变频双卡盘地质岩心钻机。“十五”期间研制成功了YDX-3型新一代全液压动力头式地质岩心钻机，钻机适用于金刚石绳索取心、冲击回转、定向钻进、反循环连续取心（样）等多种高效钻探工艺方法。

2.3.2.2 地质岩心钻探工艺技术新进展

随着地质工作的整体复苏，岩心钻探工作量在逐年增多。以绳索取心、液动冲击回转、定向钻进等先进钻探技术为主要特征的小口径金刚石地质岩心钻探技术又重新显示出活力。同时，地质大调查专项成功实施以来，钻探工艺技术又有了新的发展。特别是国家重大科学工程——中国大陆科学钻探工程“科钻一井”的圆满完成对提高我国的岩心钻探工艺水平起到了极大的促进作用。

1）液动潜孔锤结构有较大改进，性能有很大提高，“三合一”钻具初步研制成功。“十五”期间研制成功的YZX127液动潜孔锤，采用了全新结构，大幅度提高了液动锤的能量利用率和稳定性，其技术成果获得2项国家发明专利。在“科钻一井”施工中创造了单井连续使用液动锤进尺3485.69m和使用井深5118.2m两项世界纪录。自主研制的液动潜孔锤+螺杆马达+绳索取心“三合一”钻具在“科钻一井”主孔5000多米孔深成功钻进一个回次并取出3.5m长的完整岩心。证明该套钻具的研究获得初步成功。

2）对VDS垂钻系统及保真取样钻具进行了有益探索。多用途微机自动定向钻进系统与工艺的研究以自动控制纠偏为主线，探索利用成熟的传感器、液压和机械等技术组成机、电一体化的闭环控制垂钻系统，基本解决了由于空间狭小和工作环境恶劣引发的各项技术难题，探索出了一套可用于闭环控制系统的主要硬件设计的工作思路，为今后开展高技术自动垂直钻井或自动定向钻进系统研究，积累了经验，为系列化研究打下了基础。

3）定向钻探技术及对接井钻井技术有新发展。设计了适应于定向钻进的组合钻具，改进了中低转速螺杆钻具，使之可适应牙轮钻头、金刚石钻头及复合片钻头；编制了定向钻进与水平钻进设计与控制软件；改变了水溶性矿产的采矿方式，大大提高了采矿效率和矿产资源利用率。完成了2对近3000m深井对接井，开创了我国对接井技术的新纪元，实现采卤对接井的重大技术突破。

4）中国大陆科学钻探工程“科钻一井”的圆满完成。2005年12月17日“中国大陆科学钻探工程新型钻井技术体系的研究与应用”科技成果通过了国土资源部的鉴定。该项目创造性地将“组合式钻探技术”、“灵活的双孔方案”和“超前孔小直径取心钻进方法”有机地结合起来，形成了独具中国特色的科学钻井技术体系。该新型钻井技术体系主要由井底动力驱动的冲击回转取心钻探技术、硬岩大直径长井段扩孔钻进技术、强致斜地层井斜控制技术、性能优良的LBM-SD泥浆体系、小间隙固井及活动套管应用技术、孔内事故预防处理技术、钻探数据采集处理技术等组成。“科钻一井”的成功实施及其所取得的科技成果对我国地质岩心钻探技术水平的提高起到了极大的推动作用。

5）新型钻探碎岩方法还在不懈探索。中国地质大学（武汉）建成了“热熔钻进实验系统”，针对松散、卵砾石地层进行了初步实验。中国地质大学（北京）声频振动钻机及钻探技术研究正在进行，定向钻进钻孔轨迹实时监控和中靶系统研究也已启动。吉林大学生物非光滑理论与仿生金刚石钻头研究已取得试验数据。

⑵ 地质勘探打孔位置如何确定

孔位选择要看地质勘探的目的，根据不同的目的综合各类已经掌握的地质资料或者前期工作的成果选择孔位。

⑶ 钻探技术发展趋势

钻探工艺方面，由于反循环钻探技术与取心钻探技术相比，具有施工效率高、单位成本低的特点，在国外已普遍应用。

钻杆方面，近年来，绳索取心钻进是地质岩心钻探的首要技术手段，被各领域广泛采用。但是，随着钻孔深度的不断加大，绳索取心钻杆的性能成为深孔施工的首要制约因素，国外一些设备公司研发的绳索取心钻具，通过对钻杆螺纹、钻杆结构及材质等方面进行研究，大幅度提高了绳索取心的钻进深度。

钻头方面，在当前地质岩心钻探领域，绳索取心技术作为首要的钻探技术，其配套的钻头仍然以金刚石孕镶钻头为主，国外的企业则以高品质的金刚石和质量优秀的粘接胎体材料取胜，以获得比较高的钻头使用寿命、钻进效率和谱适性。

钻具方面，目前主要是在提高可靠性、钻进效率和取心质量等方面有一些新的成果出现，如阿特拉斯的快速泵送绳索取心钻具、球卡式定位绳索取心钻具等，这类钻具在孔内定位上更加可靠，打捞过程更为顺利。该领域与国内的绳索取心钻探发展方向相同，仅是采用的方法有所不同。

与国内相比，国外钻探施工多为1000m以内的浅孔，深孔钻探装备尚未成为其主要发展需求；因施工地域更为广阔、人员成本高，国外对装备的运移及适应性更为重视；从综合施工成本控制和钻探施工安全保障方面，更加重视发展钻探施工过程的机械化、程控技术和安全可靠性；对钻探施工进行综合经济分析，结合钻头冶金技术的突破，取得了谱适、高效、长寿命等钻头性能的新成果；为更好地服务地质矿产勘查，针对地质研究需要，开发了更为准确和易用的岩心定向及取心定向钻进技术；同时，更多孔内综合物探测井仪器的产品小型化，为进一步满足地质勘查需求提供了利器。

⑷ 地质钻探是干什么的

我是学矿产地质的，但我知道钻探是地质勘查、矿山勘查、工程勘查、水文勘查、环境勘查等必不可少的。无论其它技术发展到如何高的水平，钻探工作始终是最终的勘查手段，所以钻探工作是不愁失业的。而且钻探技术只有在实践中才有创新，现在的钻探技术已经发展到较高水平，基本实现了半自动化，不再象以前靠人力。
现在很多地方都出现了个体钻探队伍，活干不过来，很赚钱！

⑸ 钻探新技术的应用概况

在西部大开发、国土资源地质大调查中，党中央及国土资源部已把水资源的勘查与开发列为重中之重。全国地下水资源调查评价是地质大调查中的一项重要工作内容，要想按时按质的完成任务和达到预定的目标，除采用先进的地质理论和地质技术外，还必须采用先进的取心取样钻探新技术。若采用常规的钻探技术进行施工，有很多地区存在着不少技术难题，如勘探速度慢、效率低、成本高；孔内卡钻、埋钻事故频繁；易堵塞生产层裂隙、泥皮粘糊孔壁等；缺水地区还存在着大量的生产用水难以解决，不可避免的影响对水资源的勘查与评价。这一系列因素，要求我们改变原有的观念，进行技术革新，选择适合一定地区的、先进的钻探技术，提高钻探效率、降低成本、保质保量地完成任务，从而带动钻探新技术的推广应用。

“六五”至“八五”期间，钻探技术进步显着，以绳索取心为主体的金刚石钻探技术有了很大发展，带动了钻探技术工艺方法和技术装备等全面变革，受控定向钻探技术已经达到了国际先进水平，冲击回转钻探技术成为拥有我国自主知识产权的一项特色技术，达到国际先进水平；多工艺空气钻探技术和反循环钻探技术趋于成熟；钻探机械和仪器发展了适应多工艺方法的系列产品，技术装备基本成龙配套，在地质勘查中发挥了积极作用。

2.2.2.1 多工艺空气钻探技术

空气钻进是指用压缩空气或含有压缩空气的气液混合物作为钻进时的循环冲洗介质，或者既用其作为破岩机具的动力，又兼作冲洗介质的一种钻进工艺方法。近几年来发展很快，技术成熟，逐渐形成包括循环介质、循环方式、碎岩方法和应用领域的多工艺空气钻进技术体系。

其主要特点如下：低密度介质有利于提高碎岩速度；能有效冷却钻头、清除岩屑和快速判层；能在不稳定地层中保护孔壁和少污染环境；有利于保护含水层和低压油气层并提高产出率；特别有利于在干旱缺水地区和严寒、冻结层施工；亦利于忌用液体循环的抗滑锚固孔和露天矿爆破孔施工；空气潜孔锤钻进能大幅度提高硬岩钻孔速度；气举反循环钻进能实现2～3m以上大直径井孔和超过2000m的深井施工。

多工艺空气钻探被视为当今应用最广和最有发展前景的钻探技术之一，通过“七五”、“八五”期间的攻关研究与完善，已形成较为成熟的现代快速综合钻探技术，“多工艺空气钻探技术推广应用”已被国家科委遴选编入“国家科技成果重点推广计划项目创产值超亿元100例”。勘探所结合各领域不同用途、各地区不同地质条件等进行了多工艺空气钻探技术研究与开发，以及在实践中不断的完善，先后开发了SHB114/70、127/70、140/100、CSR73/33、CSR73/39等多种双壁钻具与配套器具。还开发了多种型号的钻机，如SPC系列水井钻机、全液压动力头式FD-300型钻机等，及可用于复杂地层的ADF型系列泡沫剂等。

多工艺空气钻进技术的应用，成功解决了长期存在的若干技术难题，如干旱缺水地区、永冻层及漏失层钻探施工；用其他循环介质无法保证安全钻进的地区施工；用其他钻探方法无法保证钻探质量的地区施工；用其他钻探方法在若干岩层钻进效率甚低等。

该技术的推广应用，大大提高了水文水井钻进速度与成井质量，用空气潜孔锤和气举反循环钻进比常规同转钻进一般可成倍乃至十几倍提高钻进速度；已产生了巨大的经济效益和社会效益，据不完全统计，多工艺空气钻进自推广以来完成钻进工作量130余万米，仅20个单位至1998年的统计，累计创产值64亿余元，新增利税0.9亿元；已为我国晋北、豫西、陕甘宁和内蒙古、广西岩溶地区、京郊山区等，打了许多丰产井，解决了数以百万计的人畜与生产用水困难，为扶贫致富发挥了重要作用。

2.2.2.2 多介质反循环钻探技术

所谓反循环钻进就是指钻探过程中循环介质同常规钻探方法的循环方向相反，反循环钻进一般采用双壁钻具，循环介质主要分为压缩空气和液体两种。钻进过程中，循环介质经过双壁气水龙头、双壁主动钻杆、双壁钻杆内外管环隙到达孔底，驱动孔底破岩器具破碎岩石，并携带岩心及岩屑经钻杆的中心通道到达地表的岩心或岩样的收集装置。

由于反循环钻进具有独特的双壁钻具结构，无须提出孔内钻具就能获取所需的地质样品，决定了该方法具有如下优点：时间利用率高，钻进效率高，劳动强度低，洗井效果好；孔底清洁，钻头寿命长，实现了钻进、取样同时进行，达到了优质、高效的目的。

根据循环介质的不同，反循环钻探技术主要分为空气反循环和水力反循环。

（1）空气反循环连续取样钻探

具有多种钻具组合方式（图2.4），能够适应多种地层条件（表2.1）进行取心或取样连续钻进，能够满足地质上对岩心的要求；尤其适合干旱缺水地区水文地质勘查孔钻探施工等。

图2.4 空气反循环钻探钻具组合示意图

由于循环介质为空气，不会堵塞水通道、对水质无污染，且不会打丢含水层；钻进过程中即可根据岩样上返潮湿程度判断是否进入含水层；随着含水层钻进深度的增加，孔口返水量逐渐增大，穿过含水层后，返水量趋于稳定，从而可以大致地判断含水层的位置，定性地判断水量的大小。如宁夏二人山-金场子矿区原定为贫水区（5m³/24h），用空气反循环钻探20余孔，不仅孔孔见水，且涌水量达20～30m³/h。又如，在周口店北京探矿工程研究所院内用常规方法钻进数百米深未找到地下水，用空气反循环钻进方法却发现了较丰富的达饮用水标准的地下水。

表2.1 钻具组合与适应地层情况

（2）水力反循环连续取心钻探技术

以液体作为循环介质，利用双壁钻具实现岩心的连续上返。该钻探技术以硬质合金和金刚石钻头为碎岩工具，以回转磨削取心的方式钻进。主要用于2～4级覆盖地层、煤系地层以及较完整的中硬岩层中钻进。实践证明，水力反循环连续取心钻探技术用于水文地质勘查、地质填图、地球化学勘探、煤田取心钻探及环境保护等钻探施工中，具有较高的钻探效率和较好的地质效果。在山东烟台300多米钻探施工中，综合台月效率达1300多米，时间利用率达75%。

2.2.2.3 绳索取心钻探技术

绳索取心钻探技术是一种应用较广泛的地质取心钻探技术，该技术对地层适应性广。1973年勘探所首次研制成功用于岩心钻探的绳索取心钻具，后续逐步开发出多种系列产品，包括：水文水井绳索取心钻具系列、坚硬“打滑”地层用绳索取心钻具系列、用于深孔的重型绳索取心钻具、松软破碎地层及煤系地层的绳索取心半合管钻具系列和绳索取心塑料三层管和超前管钻具等，与此同时，还开发了与其配套使用的钻头、扩孔器等，大大提高了我国金刚石钻探的技术水平。

应用绳索取心钻探技术可以减少升降钻具次数，增加纯钻进时间，减少岩心磨蚀和中途脱落机会，岩心采取率达90%～100%；能延长钻头寿命等；被誉为“四高、三低、两好”，即工程质量高、时间利用率高、钻进效率高、钻头寿命高；事故率低、劳动强度低、设备材料消耗低；地质效果好、经济效益好。

为了满足新一轮地质大调查地质钻探需要和进一步提高我国地质钻探综合水平而采用的一种新型钻探技术——组合钻探技术应运而生，将空气反循环连续取样、水力反循环连续取心及绳索取心钻探技术有机结合起来，采用一套钻杆和辅助器具就能完成，达到了因地施钻，满足了地质要求，提高了钻探效率，降低了钻探成本。该项技术可较好地用于水文地质孔勘查与固体矿产勘探；同时勘探所还在继续开发复杂地层中深孔使用的绳索取心配套钻具等。

2.2.2.4 液动冲击回转钻探技术

液动潜孔锤钻探技术是在回转钻进的基础上增加一个利用冲洗液驱动的液动潜孔锤，它可产生具有一定冲击能量和频率的载荷，从而可大幅度提高5级以上地层钻探效率，克服金刚石钻进“打滑”问题，在岩心易堵塞的破碎岩层中延长回次进尺。勘探所先后开发出六个系列30多个规格的液动潜孔锤，如正作用系列、双作用系列、绳索取心系列、水文水井钻系列、液气两用系列，目前仍在开发深井用液动锤及喷反系列液动锤等。

中国大陆科学钻探是国家重点工程项目，它的实施从钻探技术的角度来看将是全面检验和提高我国钻探技术水平的一个极好的机会，其2000m先导孔及主孔施工采用了具有中国特色的先进技术：螺杆马达/液动锤/金刚石取心钻进工艺方法。勘探所研发的YZX127液动锤成为CCSD主孔不可缺少的钻探器具，在主孔的钻进中发挥了主导作用。

综上所述，勘探所从1958年起率先开始液动潜孔锤技术研究，经过几代人不懈努力，在理论和技术上有新的突破的同时，积极进行科技成果的转化与应用，使其应用领域进一步拓展。近年来液动冲击回转钻探技术已应用于地下水勘查、水井与地热、油气井、地质岩心钻探、水下爆破及工程地质勘察等领域，且在推广应用中取得了良好的效益。

2.2.2.5 受控定向分支孔钻探技术

受控定向钻探技术就是采用孔底马达和必要的弯接头或弯外壳控制方向沿设计的轨迹进行钻进，达到预定的靶区，该钻探技术可在一个主孔的不同深度、不同方向钻出多个分支孔，可大大提高钻探效率，节约成本，提高钻孔的综合利用率。

目前，受控定向分支孔钻探技术已成功地在固体矿产勘探中得到应用，定向钻探对接井技术也广泛应用于盐矿、地下煤层气化等领域，可在一个主孔内钻出6～9条分支孔，可实现两井相距500m的钻孔在地下3000m深度的对接，勘探所已成功使用该技术完成对接井三十多对，2002年勘探所在湖北完成了深达2787m的对接，创国内对接井之最。该技术的成功应用已为社会及生产单位带来了很好的社会效益和经济效益。

受控定向多分支孔钻探技术用于开发地热及水文水井钻探等方面，能较好地扩大地热井及水井的采集面积，丰富水源的水量；在濒临枯竭的水井中，可以在同一主井实施放射状水平井，以提高水井的采取率及延长使用寿命，使枯井起死回生；对接连通井技术可将地下干热岩转换成地热，以充分发挥地下能源的有效作用，为民造福。

⑹ 地质钻探

因为你选的是矿上的，就是矿已经开采了
矿上的地质钻探是井下的，如果露天矿，那就是地表
也会有部分地表的工程，不过这个会比较少·
地质钻探工作很简单，技术含量的没有，现在都是承包出去的，工人的经验是最要紧的
选了这个专业，到矿山企业会做地质编录，矿体圈定，储量计算，做钻孔设计，储量报告
我在矿山

⑺ 钻孔位置与钻探地质要求

2.5.2.1 钻孔位置选择

(1)具重要水文地质与第四纪地质学意义;

(2)服务于地下水资源合理开发利用、地下水资源保护与水循环研究;

(3)钻孔揭露的含水层在区域上具有代表性;

(4)对区域地下水系统划分和含水层结构研究有参照意义;

(5)技术上可行;

(6)交通便利，地势相对平坦，通讯方便，利于环境保护。

2.5.2.2 钻探基本要求

(1)主孔采取分层止水、取样;

(2)如果主孔不采取分层止水，就选择实施辅助孔;

(3)钻孔要揭穿有供水意义的含水层，不得在含水层中终孔;

(4)水文地质综合科学钻探原则上由主孔和辅助孔组成，辅助孔的个数由当地的水文地质条件复杂程度决定，在设计中充分论证实施辅助孔的必要性;

(5)钻探完毕，所有科学钻探孔组要达到长期监测的目的，监测内容包括:各层水位、水质变化、同位素研究等。

2.5.2.3 钻探地质要求

2.5.2.3.1 岩心编录

钻进过程中应及时进行地质、水文地质编录，钻孔竣工后应及时提交岩心记录表、测井曲线、岩心采样及分析结果等资料，编写钻孔综合成果图。

2.5.2.3.2 简易检测

在钻进过程中应观测孔内水位变化、冲洗液明显漏失位置、颜色变化和消耗情况、涌砂坍塌情况等，要认真做好记录。

2.5.2.3.3 钻孔结构

(1)先进行小径(拟为127mm)取心钻进，达到设计孔深进行物探测井后，再扩孔成井;

(2)扩孔孔径不小于550mm，变径孔径不小于450mm，各孔上部下入直径304mm钢管，下部下入直径203mm钢管;

(3)滤水管为圆孔肋骨缠丝结构，孔隙率取决于含水层岩性，一般不小于25%。

2.5.2.3.4 孔斜

在100m内不大于1.0°。

2.5.2.3.5 孔深校正

同一钻孔应采用相同的钢卷尺丈量，测量时读数至厘米，每钻进50m和终孔后应校正孔深，孔深误差不大于2‰。

2.5.2.3.6 岩心采取率

每个科学钻探孔全程取心，钻孔取心率平均不低于70%，其中砂层不小于40%，粘性土层达到90%以上，卵砾石层取代表样。

2.5.2.3.7 测井

(1)常规地球物理测井

电阻率法、自然电位法、自然伽马法、岩性密度/补偿密度法、井径测量、井斜测量。

(2)建议增加测井内容

·声速测井;

·井中流体测量;

·超声成像测井;

·温度测井;

·同位素测井技术。

用FDC-250A型地下水参数仪测定井孔所在位置的地下水天然流速及其垂向分布情况。

⑻ 我国钻探技术的发展现状

2.1.2.1 地质岩心钻机

目前，国内固体矿产岩心钻机主要有两种，一种是20世纪70年代发展起来的XY系列液压立轴式钻机［图2.2（a），图2.2（b）］；另一种是后期研发的全液压动力头式钻机［图2.2（c）］。立轴式钻机钻探深度一般在2000m以内，少数机型钻深能力接近3000m，配套工艺方法以普通回转提钻取心为主，钻机的钻进参数仪表配置落后。泥浆固控系统仍停留在传统的泥浆池加循环槽使岩粉自然沉淀的落后状况，不能满足孔底动力钻具对冲洗液固相含量的要求。“九五”期间研制成功液压立轴式双卡盘不停车倒杆和交流变频双卡盘地质岩心钻机。

“十五”期间，中国地质科学院勘探技术研究所（以下简称勘探所）研制成功了YDX-3型全液压动力头式地质岩心钻机［用Φ71mm绳索取心钻杆钻深能力为1000m，图2.2（c）］，钻机适用于金刚石绳索取心、冲击回转、定向钻进、反循环连续取心（样）等多种高效钻探工艺方法。进入“十一五”，YDX系列新一代地质岩心钻机研发全面展开，YDX-2型钻机（钻深能力600m），YDX-1型钻机（钻深能力300m）和YDX-4型钻机（钻深能力1500m）相继研制成功。作为“十一五”“863”计划重点项目“2000m地质岩心钻探关键技术与装备”的核心内容，YDX-5型钻机（钻深能力2000m）于2011年研制成功。至“十一五”末2000m以内新一代全液压动力头式地质岩心钻机形成了完整系列（300～2000m）。目前研制成功的其他型号的全液压动力头式地质岩心钻机主要有：连云港黄海机械厂的HYDX-4、HYDX-5、HYDX-6型，钻深能力分别为800m、1200m和1600m；山东省地质探矿机械厂的XD-3、XD-5型，钻深能力分别为800m和1200m；以及其他一些厂家研制的不同型号的全液压动力头式钻机。

进入“十二五”又相继完成了3000m电动直驱顶驱钻机［图2.3（a）］、3500m地质岩心钻机（YDX-6型）［图2.3（b）］、400m轻便钻机、浅层取样钻机和600m反循环钻机等的研发。至此，我国的地质岩心钻机系列延伸到了3500m，在国家科技计划的支持下，4000m地质岩心钻机也在研制过程中。

图2.2 国内普遍使用的立轴式钻机和新研制的动力头式钻机

图2.3 3000m及3500m地质岩心钻机

2.1.2.2 地质岩心钻探工艺技术现状及新进展

我国的金刚石绳索取心钻探技术自20世纪70年代中期开始推广应用，目前使用深度已接近3000m，最大深度达到4006m。绳索取心钻探技术已成为我国固体矿产岩心钻探工作主要技术方法。

我国的液动潜孔锤钻具研制处于国际领先水平。YZX127型液动潜孔锤在2005年完工的中国大陆科学钻探工程科钻一井施工中创下了总进尺4038.88m、平均小时效率1.13m、平均回次长度6.31m的好成绩。在普通钻探生产和小直径钻孔条件下应用范围也在不断扩大。

我国从20世纪60年代开始金刚石钻头的研制，经过几十年的发展，工艺技术取得了飞速发展和进步。钻头的制造和使用水平大幅度提高，金刚石钻头平均寿命由早期的30～35m提高到100多米，钻进时效提高到新水平。随着钻头切削材料技术的进步，钻头对地层适应性进一步增强。

随着地质工作的整体复苏，岩心钻探工作量在逐年增多。以绳索取心、液动冲击回转、定向钻进等先进钻探技术为主要特征的小口径金刚石地质岩心钻探技术又重新显示出活力。20世纪末至21世纪初，地质岩心钻探技术又有了新的发展。具体表现在如下几个方面。

（1）组合钻探技术研究

该技术实现了一套器具满足不同地质环境及不同取样目的的需要，为地质调查快速取样、干旱缺水复杂地层石油地震物探施工提供了可靠的技术手段。特别是在我国新一轮油气勘探中，该技术方法不仅解决复杂地层油气地震物探爆破孔难以成孔的技术难题，而且使施工效率提高5～8倍。为加速我国新一轮油气勘探及发现一批新的油气矿藏异常发挥了重大作用，引起了石油物探界关注。该技术方法直接产值超过10亿元人民币。

（2）西部地区复杂地层中深孔岩心钻探工艺研究

该成果为加速我国西部复杂地层及中东部深部地质矿产资源的勘探评价提供了非常实用的技术手段。该项成果开发的深孔绳索取心钻杆、钻具及施工技术创造了国产器具在固体矿产资源调查钻孔取样深度超过1900m的孔深记录。

（3）资源评价定向钻探施工技术

该技术可以实现一个主孔内完成多个分支孔而穿过矿体的目的，从而节省大量的钻探工作量，对未来特殊施工环境钻探取样施工提供了经济适用的技术手段。该技术已产生了较大的经济效益和社会效益。

（4）地质填图及化探快速取样钻探设备及施工技术

该技术为我国大比例尺地质填图、化探及海洋地质调查快速取样提供了一种高效的装备及技术手段。在我国地质大调查地质填图、化探取样、海洋地质及环境地质调查施工中取得非常好的应用效果，具有较好应用前景。

（5）液动潜孔锤结构有较大改进，性能有很大提高，“三合一”钻具初步研制成功

“十五”期间研制成功的YZX127液动潜孔锤，采用了全新结构，大幅度提高了液动锤的能量利用率和稳定性，其技术成果获得2项国家发明专利。在中国大陆科学钻探工程科钻一井施工中创造了单井连续使用液动锤进尺3485.69m和使用井深5118.2m两项世界纪录。自主研制的液动潜孔锤+螺杆马达+绳索取心“三合一”钻具在科钻一井主孔5000多米孔深成功钻进一个回次并取出3.5m长的完整岩心，证明该套钻具的研究获得初步成功。

（6）对VDS垂钻系统及保真取样钻具进行了有益探索

多用途微机自动定向钻进系统与工艺的研究以自动控制纠偏为主线，探索利用成熟的传感器、液压和机械等技术组成机、电、液一体化的闭环控制垂钻系统，基本解决了由于空间狭小和工作环境恶劣引发的各项技术难题，探索出一套可用于闭环控制系统的主要硬件设计的工作思路。为今后开展高技术自动垂直钻井或自动定向钻进系统研究积累了经验并为进一步研究打下了基础。开发试制出了可获得原始状态水合物样品的取心钻具结构和钻具样机及其他辅助装置，并进行了室内测试，取得了较理想的效果，为进一步开发实用可靠的水合物保真取样钻具奠定了基础。

（7）定向钻探技术及对接井钻井技术有新发展

设计了适应于定向钻进的组合钻具，改进了中低转速螺杆钻具，使之可适应牙轮钻头、金刚石钻头及复合片钻头；编制了定向钻进与水平钻进设计与控制软件；改变了原水溶性矿产的采矿方式，大大提高了采矿效率和矿产资源利用率。完成了2对近3000m深井对接井，开创了我国对接井技术的新纪元，实现采卤对接井的重大技术突破。

2.1.2.3 钻探技术在资源勘探中的应用

钻探技术在我国资源勘探中曾作出过重要贡献而且还将发挥重要作用。新中国成立以来，在已发现的171个矿种和已探明储量的150余个矿种的勘探过程中均不同程度地动用了钻探技术。钻探技术为保证我国经济发展所需要的矿产资源和能源供应作出了重要贡献。

1903～1949年，全国钻探工作量总和仅约17万m，而且几乎全部是由外国公司利用自带的钻探设备完成的。新中国成立后，完成的钻探工作量逐年上升。仅以地质系统为例，1949～2002年累计完成钻探工作量10600万m。“十五”以后，随着国家对地质工作的重视，钻探工作量又进入了一个强劲的增长期。“十一五”以来，历年岩心钻探工作量也屡创新高，2006年865.01万m；2007年1165万m；2008年1555万m；2009年1720.5万m；2010年1800万m；2011年2400万m；2012年3419.19万m。同时，勘探深度也在不断加深。进入21世纪施工完成的1000m以深的钻孔越来越多。据不完全统计，超1000m钻孔已达数百口，超2000m钻孔达数十口。

我国的矿产资源经过数百年的探寻和开发，地表及浅部矿产资源多已被发现和利用。因此，国土资源部关于促进深部找矿工作的指导意见所明确的深部找矿工作战略目标是“开展主要成矿区带地下500～2000m的深部资源潜力评价，重要固体工业矿体勘查深度推进到1500m”。现以全国危机矿山找矿成果和河北省地勘局第四地质大队承德地区M24异常验证矿区ZK2402钻孔为例说明钻探技术在深部矿产资源勘探中的应用。

（1）全国危机矿山找矿成果

国土资源部于2004年选择了9家矿山开展危机矿山找矿试点。在大冶铁矿深部找到760余万吨铁矿，该矿区共钻孔22个，总进尺13980m，10个孔见矿，其中在尖林山矿段ZK15-7孔792.55～819.2m孔段见到326.65m厚的铁矿体，铁的品位为22.73%～51.5%，铁矿资源量达767万t。同时，通过取心钻探在1500m深处找到了与上部同一成因的铁矿，更新了成矿理论。其余8个危机矿山找矿项目也都取得了进展。辽宁省阜新矿业集团八道壕煤矿施工的9个钻孔有4个孔见到可采煤层，展示了该地区良好的找矿前景。国有大型企业云南老厂锡矿现保有储量仅可维持4年，目前初步估算已获铜金属储量84000t，锡金属储量1033t。此外，辽宁红透山铜锌矿、云南省大姚之苴铜矿、云南省鹤庆锰矿、湖南省瑶岗仙钨矿、四川省金河磷矿等6家危机矿山均不同程度地在找矿上获得了新进展。在启动了第一批9个危机矿山试点项目后，2006年又启动了40个危机矿山接替资源找矿项目。

截至2008年底，全国危机矿山接替资源找矿专项实施5年来，在216个矿山开展了深部找矿，共施工钻探158万m，坑探26万m，累计探明新增资源储量：煤46亿t、铁7亿t、锰739万t、铜196万t、铅锌485万t、钨40万t、金426t、银5696t、磷矿7341万t，其中新增资源量达到大型以上的有34个，中型以上的有62个，可延长矿山服务年限5～30年，稳定职工就业60余万人。上述成果的取得，钻探技术发挥了不可替代的重要作用。同时危机矿山找矿专项的实施也在一定程度上促进了钻探技术的进步，金刚石绳索取心钻探技术钻进深度过去多在1000m以内，现提升到2000m以深。5年中完成的158万m危机矿山找矿钻探工作量中，深度超过1000m的钻孔173个，占总钻探工作量的14.46%，1500m以上的钻孔13个，其中在山东莱州市三山岛金矿施工的2060.5m的钻孔创造了我国固体矿产勘探金刚石绳索取心钻孔最深纪录。

（2）承德地区M24异常验证矿区ZK2402孔

承德某矿区位于黑山基性杂岩体西北部边缘，杂岩体由斜长岩和苏长岩组成。主矿层分布在800～1900m之间，矿区为M24地磁组合异常。河北省地勘局第四地质大队在该矿区已完成的M24异常验证矿区ZK2402钻孔于2007年4月15日开钻，2007年7月18日终孔，终孔孔深1905.92m。采用XY-6型立轴式液压钻机，BW-320型泥浆泵，23m加重直管钻塔，150kW发电机组；国产普通材质的Φ89mm和Φ71mm绳索取心钻杆。

ZK2402孔的经济技术指标为时效2.59m/h、台月效率601m、回次长度2.53m、全孔取心率98%、直孔、终孔处孔斜13°、金刚石钻头平均使用寿命90m、提钻间隔平均为50～60m。

遇到的技术问题有XY-6B型钻机的提升力，立轴扭矩基本满足2000m以内深孔的使用要求，但卡盘的夹紧力和立轴（回转器）固定支架部位强度均显不足。钻机缺少必要的钻进参数检测仪表，导致2000m深孔钻进过程中，技术参数只能凭现场操作经验调节控制。该矿区的勘探实践证明，目前急需钻深能力2000m以上的钻探设备和器具。

ZK2402钻孔取心钻探证明主矿层比原来预计的要厚，预测铁矿石远景资源量3亿t。

2.1.2.4 钻探技术在国家重大科学工程和地质灾害监测预警及治理中的应用

2005年3月8日，连续钻进1353天终孔深度5158m的中国大陆科学钻探主孔工程竣工。2005年12月17日“中国大陆科学钻探工程新型钻井技术体系的研究与应用”科技成果通过了国土资源部的鉴定。该项目创造性地将“组合式钻探技术”、“灵活的双孔方案”和“超前孔小直径取心钻进方法”有机地结合起来，形成了独具中国特色的科学钻井技术体系。该新型钻井技术体系主要由井底动力驱动的冲击回转取心钻探技术、硬岩大直径长井段扩孔钻进技术、强致斜地层井斜控制技术、性能优良的LBM-SD泥浆体系、小间隙固井及活动套管应用技术、孔内事故预防处理技术、钻探数据采集处理技术等组成。高效碎岩钻进技术、液动潜孔锤冲击回转钻进技术、取心技术和泥浆技术，为中国大陆科学钻探工程提供了强有力的技术支撑作用。取得了突破性成效，创造了国内领先、世界先进水平，为中国大陆科学钻探工程项目的完成作出了重要贡献。同时，中国大陆科学钻探工程科钻一井的成功实施及其所取得的科技成果对我国地质岩心钻探技术水平的提高也起到了极大的推动作用。

环境科学钻探技术研究成果应用于国家重大公益性项目——柴达木盆地资源环境科学钻探、罗布泊环境科学钻探、云南鹤庆环境钻探和松辽盆地科学钻探工程，所取出的样品完整、采取率高、不扰动。鹤庆环境钻探岩心采取率97%，罗布泊环境钻探岩心采取率达90%以上，充分显示了取心新技术在环境钻探中不可替代的护心、取心功能，是目前从事环境钻探工作的主要技术。对所取出的样品分析研究后，正确推理出地球上某一时期地球环境的发展演变规律，为国家宏观经济决策提供了理论依据。

“崩滑体监测新技术与系列仪器开发”、“地质灾害监测数据自动化、网络化采集系统研究”、“地质灾害监测预报的关键技术发展工程方法研究”、“崩滑体监测应用示范”、“高陡边坡地质安全监测预警技术示范”以及“典型时空突发性地灾时空预警（含水量测试仪）”等技术和仪器设备研究成果，提高了我国地质灾害监测预警技术水平。研制的“滑坡光纤推力监测系统”和“QXY-5型钻孔倾斜仪”等仪器实现了自动化监测，并已在三峡库区多个县市及其他地区的滑坡深部位移监测中得到大量应用，“含水量测试仪”也在全国范围内得到了很好的推广应用，为确保当地群众的生命财产安全和指导城市建设规划起到了积极作用。

通过研究探索替代金属锚索的新型非金属锚索，解决金属锚索质量大、运输困难，以及耐腐蚀等问题；通过研究新型高强预应力混凝土结构抗滑桩，提高抗滑桩的承载能力；研究成功的“滑坡勘查技术潜孔锤取心钻进技术”在滑坡勘查取心钻进中大幅度提高了钻进速度，确保了滑坡带取样质量。“江河堤坝防渗加固快速高压旋喷技术研究开发”成果成功用于1998年洪水过后病险水库的防渗加固，提高了施工效率。

2.1.2.5 结论

钻探技术仍然是唯一能从地下取出实物岩矿样品的勘查技术方法。随着现代钻探技术的发展，岩心钻机已发展到全液压动力头钻机以及自动化、智能化地质岩心钻机。孔底动力钻具（潜孔锤、螺杆钻、涡轮钻、孔底电钻等）也从发明到发展，至今已具有一定水平。钻探技术发展到人造金刚石及人造复合超硬材料钻探时代。

钻探技术在我国资源勘探、国家重大科学工程、地质灾害监测预警及治理中做出过重要贡献而且还将发挥更重要的作用。

⑼ 地质钻探的介绍

钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进，在地层中形成圆柱形钻孔，以鉴别和划分地层。可从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究，用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标，提供设计需要。所用钻机主要分为回转式与冲击式两种。
钻探（钻探）是利用探铲取土样观察地下遗存的调查方法。它的优点是能直接深入地下取样观察，直观准确地取得一定地点的文化堆积资料，它比发掘省工，破坏性小，能在短时间内了解较大面积的地下情况。适用于具体了解遗址堆积分布范围、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形状和布局等。
钻探技术发源于中国四川 ，其首要作用是找水喝，其次是找盐吃。钻探技术堪称是我国四大发明之后的第五大发明。在1700年以前，中国人打了1万多口井，深度都超过500米，目的就是取盐。