試析深部找礦鉆探施工技術要點

黃錫科

摘要：對于復雜地質層深部找礦鉆探作業來說，經常會受超高溫與地熱等多種因素的影響，一定程度上增加了施工技術的難度。在這種情況下，與泡沫鉆井理論相結合，進一步探究深部找礦鉆探施工技術。在開展試驗對性能進行測試以后，格局結果可以發現，這一優化施工技術可以對鉆井過程中的巖屑濃度分布予以一定的改善，潤滑作用明顯，有效地規避了井下相變問題的發生，使得鉆探施工工藝得以改善。

關鍵詞：深部找礦鉆探；施工技術；要點

我國的礦藏資源十分豐富，且礦山的分布也相對廣泛。然而，礦山所分布的區域，其地質層相對復雜，必須要在礦山的深部開展找礦工作。對于礦藏勘探工作而言，深部找礦鉆探施工對勘探工作效率提升具有積極的影響。其中，復雜地質層當中的礦山深部很容易受地熱影響，致使鉆探中的探頭以及泡沫流體會在高溫條件之下相變，對于鉆探精準度帶來負面作用。基于此，文章對深部找礦鉆探施工技術的優化問題展開了研究，并在開展實驗以后展開性能測試，獲得了具有參考價值的結論。

1.地熱鉆井泡沫液相變的判別模型與施工設計研究

因地質層的構造復雜性明顯，所以，在開展深部找礦鉆探施工的過程中，很容易受地熱因素的影響，尤其是火山巖與變質巖的鉆井施工。其中，地質層溫度相對較高，不具備可鉆性，在高溫流變的作用下，泡沫流體也將成為地質鉆探施工作業的重難點。在這種情況下，應當針對泡沫流體處于高溫流變狀況下的數學模型展開深入地分析，與此同時，如果井下溫度過高，需要對泡沫液相變的判別模型進行分析，在抗溫不超過200℃的情況下，在復雜地質層深部找礦鉆探的時候合理地運用超高溫泡沫鉆井的方式，進而對地熱鉆探找礦的問題予以有效地解決。

通過對高溫流變物理化學理論的研究與分析，如果導熱油過熱分的分水溫度相對較高，那么飽和蒸汽壓也會隨之增加。與此同時，邊界層厚薄和水中流體溶解程度都會有所提高，不會對受熱面管內的阻力影響予以分析和考慮_2]。當處于表面張力的狀態之下，針對膨脹罐展開了有機熱載體的相關性實驗。在對分壓定律理論進行分析利用的基礎上，獲取復雜地質層的深部找礦鉆探泡沫流體相變判別的目標函數，具體表現為：

在這一公式當中，P_總代表的就是旁路閥壓力；P_水蒸氣；代表的就是玄幻系統內部的泄漏水蒸氣分；通過對法蘭的應用進行連接，若ZP_空氣與ZP_水蒸氣分別是密封墊片與填料偏差因子；PP_水蒸氣代表的就是系統內部管線飽和蒸氣壓；PP_水蒸氣所代表的則是巖石沿著破裂面所形成的飽和蒸氣壓。

根據上述公式可以了解到，在深部找礦鉆探的工程中，鉆探力波會向著地球的內部進行傳播。在這種情況下，如果P_水蒸氣高于P_水蒸氣，那么就表示相鄰的兩層圈間泡沫基液出現相變的情況。

表1詳細地劃分了固體地球的結構表，與圖一內容相結合，可以為深部找礦鉆探施工技術的應用提供有力的保障。

2.深部鉆探難點問題概述

第一，深孔作業對于鉆探設備本身能力的要求相對較高，與此同時，鉆機的提升力與扭矩以及泥漿泵額定壓力也會迅速上升。

第二，鉆桿會承受較大扭矩和軸向力，在這種情況下，對于鉆桿材料的質量要求也相對更高，同樣對鉆桿截面尺寸要求也更高。

第三，地層的硬度整體向著變硬趨勢發展，因而鉆頭磨損程度也不斷增加。另外，軟硬互層頻度也會隨之提高，因而在選擇鉆頭和鉆進規程參數方面具有一定的復雜性。

第四，鉆孔的深度越深，那么孔斜所導致的偏靶距離就越大。

第五，在選擇巖礦心方面，因為深孔地層十分復雜且多變性明顯，在長距離提取的過程中，實際的難度也會隨之增加。

第六，鉆探向深部發展，那么鉆探所遇到的復雜地層也會增加，一定程度上提高了泥漿和水泥護壁堵漏難度。在對孔內事故處理的過程中也更加困難。

第七，隨著孔底壓力的增大，孔底的溫度也會不斷上升。與此同時，壓力和溫度的變化幅度也會不斷增加。因而對于鉆井液的密度控制提出了更高的要求。

第八，繩索取芯被應用在深部鉆探過程中，應當適當地調整系列尺寸，以保證更好地保證鉆探的效果。

3.仿真實驗的開展

文章已經探索出深部找礦鉆探施工技術的優化方式，而為了對該技術性能進行測試，就需要開展實驗并展開深入地分析。在這種情況下，可以獲取運用該施工技術鉆探巖屑濃度分布的實際結果，具體可以由圖一表示出來：

根據圖中內容可以發現，文章中所采用的鉆探施工積水能夠對鉆井施工作業中的巖屑濃度分布情況予以有效地改善，進而增強其潤滑程度，降低了井下相變的概率，對鉆探施工工藝進行了全面優化與改進。

結束語

綜上所述，在本文中，對泡沫鉆井理論進行合理地運用，針對深部找礦鉆探施工技術進行了全面優化。通過上述研究與分析可以發現，這種全新的鉆探施工技術能夠對鉆井當中的巖屑濃度分布狀況予以有效地改善，同時，還能夠增強巖屑的潤滑性能，有效地規避了井下相變問題的發生，使得施工工藝得以全面優化與提升。在文章內容中，構建深部找礦鉆探泡沫液地熱鉆探模型以及流動控制模型，一定程度上改善了地熱鉆井的施工技術，在實驗過程中效果十分理想，值得全面推廣并使用。endprint