鉆井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

張義森 梁 瑋 楊深然

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊(duì)

鉆井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

張義森 梁 瑋 楊深然

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊(duì)

隨著當(dāng)前社會(huì)不斷發(fā)展的要求，要把握住當(dāng)前時(shí)機(jī)，加快推進(jìn)我國在煤田地質(zhì)勘探技術(shù)方面的發(fā)展，更好地滿足我國采煤技術(shù)方面的需求。煤田地質(zhì)勘探工作條件差，在勘探過程中還存在很多問題，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究，通過國際國內(nèi)地質(zhì)勘探行業(yè)的學(xué)習(xí)，加快新技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)，加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)，高科技專業(yè)設(shè)備的引進(jìn)購買，加強(qiáng)科研工作的力度只有這樣才能適應(yīng)當(dāng)今地勘市場的變化更上時(shí)代的步伐。基于此本文分析了鉆井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。

鉆井技術(shù)；煤田地質(zhì)勘探；應(yīng)用

1 煤田地質(zhì)勘探工作的重要性

煤炭作為促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)增長的重要支柱之一，煤田地質(zhì)勘探工作主要是對(duì)地下煤層的形成、特征、預(yù)計(jì)產(chǎn)量等方面進(jìn)行勘察，為煤炭行業(yè)設(shè)計(jì)開采方案提供重要的信息依據(jù)，為礦區(qū)整體開發(fā)的科學(xué)性和安全性進(jìn)行理論指導(dǎo)，在保證合理開發(fā)煤炭資源的基礎(chǔ)上，推動(dòng)煤炭行業(yè)大力的發(fā)展。

同時(shí)，在受到金融經(jīng)濟(jì)的沖擊，近年來煤炭行業(yè)發(fā)展速度緩慢，對(duì)我國礦區(qū)進(jìn)行科學(xué)有效的地質(zhì)勘探，能夠提高有限資源的利用效率，對(duì)煤炭開挖價(jià)值、開采方式以及方法等方面提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)。

2 鉆井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

2.1 煤田地質(zhì)勘探中鉆井技術(shù)

2.1.1 深井鉆探技術(shù)。我國的煤田地質(zhì)勘探工作中基本都要運(yùn)用到深井鉆探技術(shù)，它是勘察煤田地質(zhì)狀況的重要手段途徑，在具體的煤田勘察活動(dòng)中，也需要我們在繁多的工具中采取合適的選項(xiàng)，例如首先應(yīng)該在鉆探的東南西北四個(gè)方面確保其在一定程度上的穩(wěn)定，具體保持方式主要是通過細(xì)線在不同的角度進(jìn)行穩(wěn)定，因?yàn)檫@樣可以將鉆機(jī)的鉆入角度保持在垂直角度，才能保證滑車、天車以及孔口等在同一鉛垂線上。在煤田地質(zhì)勘探工作過程中，往往會(huì)根據(jù)不同地層的地質(zhì)情況來決定我們要探的目標(biāo)，這就需要我們采用深井鉆探技術(shù)，利用相關(guān)設(shè)備來進(jìn)行包括巖層、水樣和土樣等的取樣，然后分析出結(jié)果，根據(jù)分析數(shù)據(jù)開展進(jìn)一步的工作任務(wù)。

2.1.2 繩索取芯技術(shù)。繩索取芯鉆井工藝具有巖芯采取率高、鉆井效率高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、提高鉆頭使用時(shí)間、降低鉆井成本、降低事故發(fā)生率等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理主要是：取芯管采用雙層管設(shè)計(jì)，當(dāng)巖芯充滿取芯管時(shí)，不用提鉆，使用鉆臺(tái)上小卷揚(yáng)機(jī)，打撈矛通過鉆桿水眼，將巖芯管提出井內(nèi)。極大地減少起下鉆的時(shí)間。現(xiàn)場施工應(yīng)根據(jù)地層條件，孔深結(jié)構(gòu)，鉆井深度等多方面因素權(quán)衡選取繩索取芯技術(shù)。

2.1.3 氣舉反循環(huán)鉆井工藝。氣舉反循環(huán)鉆井工藝是欠平衡鉆井工藝的一種，在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，當(dāng)遇見施工地點(diǎn)干旱少水或鉆遇重大漏失地層時(shí)可以采用氣舉反循環(huán)鉆井技術(shù)。主要采用空氣作為介質(zhì)充當(dāng)鉆井液，排出巖粉，與傳統(tǒng)鉆井液鉆井工藝相比有鉆井效率高，進(jìn)尺高，保護(hù)地下水層，成本低等特點(diǎn)。該技術(shù)逐步在我局地?zé)峋┕ぶ惺褂茫⑷〉昧肆己玫男Ч?/p>

2.2 煤田地質(zhì)鉆探過程中常見孔內(nèi)事故情況、預(yù)防處理

2.2.1 井內(nèi)常見的鉆井故障及發(fā)生原因

①卡鉆。發(fā)生的主要原因：井下鉆遇的巖層吸水膨脹導(dǎo)致鎖緊或者是鉆進(jìn)過程由于井壁上較大的掉塊把鉆桿接頭、鉆頭卡住。②埋鉆。由于鉆井液性能差，護(hù)壁效果不好，地層壓力差較大，鉆遇流沙層位等原因都會(huì)導(dǎo)致埋鉆的出現(xiàn)。③燒鉆。當(dāng)鉆進(jìn)溶洞、巖層裂隙較大時(shí)，鉆井液出現(xiàn)大范圍的漏失，井底鉆頭旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量得不到鉆井液的潤滑導(dǎo)致燒鉆。

2.2.2 事故一般處理方法

當(dāng)鉆井時(shí)發(fā)生長時(shí)間無進(jìn)尺、泵壓下降、排水槽泥漿明顯減少，憋鉆跳鉆等現(xiàn)象時(shí)。應(yīng)及時(shí)停止鉆井，準(zhǔn)確丈量上余。了解井內(nèi)情況認(rèn)真分析找出事故發(fā)生的原因，制定具體的解決方案。

處理事故主要有以下幾個(gè)方法：①如果鉆井液能正常循環(huán)的情況下，首先應(yīng)加大泥漿泵的排量，大排量沖洗井內(nèi)，防止事故的嚴(yán)重化。②逐漸加大鉆機(jī)的提升力，反復(fù)旗下鉆具。使鉆具逐漸松動(dòng)，最后提出井下。③提鉆確定事故頭形狀位置，采取適用的矢錐等打撈工具打撈折斷、脫落的事故鉆具。④使用返絲鉆具和返絲矢錐，利用鉆機(jī)反轉(zhuǎn)分多次將事故鉆具提出井內(nèi)。此外還可以配置解卡泥漿，浸泡柴油、套銑桶等方法處理事故。

3 煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的建議

3.1 加強(qiáng)尋礦工作，滿足市場需求

國家應(yīng)該制定完善的法律法規(guī)對(duì)現(xiàn)有的勘測市場進(jìn)行約束，規(guī)范勘測工作流程，加大力度建設(shè)尋礦相關(guān)作業(yè)，滿足煤炭市場的需求，在保證有限資源得到合理配置的前提下，完善尋礦工作。針對(duì)我國開發(fā)工作較為落后的現(xiàn)狀，應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的勘測設(shè)備，對(duì)地下礦藏進(jìn)行詳細(xì)的勘察，詳細(xì)記錄開采信息，可以結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢地區(qū)礦藏情況進(jìn)行合理的開發(fā)，帶動(dòng)整個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，最大限度的滿足市場供需持平。

3.2 提高煤田地質(zhì)勘探技術(shù)

隨著國家科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展，勘測技術(shù)也應(yīng)該隨之創(chuàng)新，保證能夠與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)于勘測人員的專業(yè)技能和綜合能力要進(jìn)行定期的培訓(xùn)，接受新型的勘測技術(shù)，對(duì)團(tuán)隊(duì)中的青年技術(shù)人員可以提供去先進(jìn)勘測企業(yè)中學(xué)習(xí)研修的機(jī)會(huì)，保證接觸先進(jìn)的勘測技術(shù)，保證勘測團(tuán)隊(duì)整體的勘探質(zhì)量。

3.3 加強(qiáng)科技和信息技術(shù)的發(fā)展腳步

我國的煤田勘探相關(guān)專業(yè)也經(jīng)過了時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展不斷得到更大的進(jìn)展。經(jīng)過現(xiàn)代科技的進(jìn)步，新的施工方法和技術(shù)也在不斷地被應(yīng)用在實(shí)際工作中，因此在實(shí)際工作的過程中，我們還要不斷的加強(qiáng)科技的發(fā)展，經(jīng)過科技和信息技術(shù)的應(yīng)用，完善煤田勘探的技術(shù)。

總之，隨著世界能源的不斷發(fā)展和基本格局來看，煤炭作為一項(xiàng)重要的資源在世界能源的基本體系中也占有著十分重要的角色。但是隨著現(xiàn)代化社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，能源的發(fā)展逐漸對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了一定的制約作用，所以為了更好的對(duì)我國的煤炭發(fā)扎進(jìn)行研究，本文分析了鉆井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。以期能夠提供一些借鑒。

[1]張彤.地質(zhì)勘探技術(shù)在煤田開發(fā)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，36：83.

[2]劉淵.煤田勘探地質(zhì)鉆孔在不同地層段中的技術(shù)措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，05：167.

[3]蘇殿軍，高峰，禹鳳林，張素梅.物探技術(shù)在煤田勘探領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014，05：66+294.