論探鉆井技術在地質勘查中的研究及應用

鄭清陽

（中國石油集團長城鉆探工程有限公司蘇里格氣田分公司，遼寧 盤錦 124010）

1 目前我國礦產資源的狀況

1.1 礦產資源類型的分布

因為我國的礦產資源的勘探開發的區域不斷的進行深入，而且那些規模存儲量很大，質量很高而且很容易被開采的非常常規的礦產資源在總的礦產資源的儲存量中的比例也在不斷地減少[1]。探測開發技術的難度也比較高，然而那些質量相對于較差的蘇里格地區的不是常規的礦產資源則占據了非常大的一部分，并且它所對應的資源的儲存量也是很多的，探測開發的技術的難度和它的成本也是很高的[2]。

1.2 鉆井的類型

（1）當前我國的蘇里格地區的礦產資源的整體性的品質很差，大部分屬于低滲透的礦田，勘探的開發技術難度很大，成本也很高，并且大多數的礦產資源主要埋藏在淺海區域的大陸架，有山區的丘陵等等比較復雜的地質條件。根據統計，我們國家的陸地礦產資源的存儲量主要占陸地上總的礦產資源存儲量的大約20%，然而我們國家的礦產資源的存儲量里面大約85%的主要被埋在地質很復雜的區域，而且還沒有探明資源存儲量的占我國的總礦產的存儲量的86.5%左右。蘇里格地區的礦產開發主要是受限于地表和地質條件的復雜性，所以勘探和開發的技術的難度就變得非常的大，而且很容易的去開發的礦產資源存儲量表現的嚴重的不足，而且低氣壓。

（2）在蘇里格地區的礦產資源的開發的時候，鉆井的工程將會直接的對于一整個的地下狀況進行了解，并且鉆井的工程也是發現和開發礦產資源的最有效，最準確的一種方式之一。當前對于礦產資源的鉆井技術的要求是：更加的深，更加的快，更加的廉價，更加的清潔。而且對于蘇里格區域來說，深井，超深井，定向井等等更多的越來越被使用在實際的礦井開發里面去。

2 蘇里格礦區勘探鉆井技術

2.1 上部礦層優先選用了螺桿鉆具

螺桿馬達的鉆井器具主要使用的是莫諾原理的研制而形成的，它主要是由泥漿作為一個驅動并且把流體的動能和內能轉化成為一個回轉的機械動能的容積的鉆具的系統。泥漿流進去螺桿鉆具之后，在進口和出口的時候就會形成一個壓強差，進而驅動鉆具里面的回轉之后繞鉆具的軸線的連續回轉，同一時刻，回轉的機構可以產生的轉速和扭矩是經過由下部的萬象軸以及傳動的軸傳動到井底的鉆頭。高效的PDC的鉆頭主要是依靠于鉆頭的和底部的面上的金剛石復合片的回轉切削的速度破壞了礦層，其中的機械鉆頭的速度和鉆頭的回轉的速度會成為正比的比例關系，在當前這種復合式的鉆井技術在蘇里格地區的鉆井的提速變得到了非常大的提速而且也可以得到很好效果并且還會做飯被推廣使用。

2.2 下部礦層選擇用金剛石鉆頭

渦輪的鉆具里面設置了很多組的回轉葉片還有固定的葉片，鉆井液流過固定的葉片之后就會發生偏轉并且還會驅動回轉的葉片，而且回轉的葉片則會把鉆井液的速度的能力和壓力的能力轉化成為機械的能力驅動下面的鉆頭回轉碎巖。渦輪鉆井的器具的特點包含：鉆井器具的扭矩很大，回轉的速度也會高，橫向的擺動很小，耐的住高溫，滿足深井和井底高溫條件之下的連續的工作，除此之外，渦輪鉆井器具對于泥漿不夠敏感，而且在密度很高的泥漿里面仍然能夠實現很長時間的連續的進行鉆井。

2.3 合理使用"四合一"的鉆具組合

"四合一"的鉆井器具的結構的，這是一個非常廣大的長慶鉆井的科技工作人員，經歷了多年的實踐，總結，發展的一項新的技術，而且這也是鉆井技術的結晶，并且還具有劃時代的要求。而且在蘇里格地區上部地層為了能夠達到防斜打直的工藝的要求需要使用"四合一"的鉆井器具的組合，這一套組合的結構在實際上應該選擇使用那種微降斜鉆井器具的結構。

而且這一類的鉆井器具的結構能夠不起到鉆倒換鉆井器具的構造。

2.4 優選鉆井液體系

擁有很低密度，很低的固相的鉆井液是鉆井提高速度的一個非常關鍵的要點，但是因為蘇里格地區域的礦層比較復雜，并且大多數的屬于西緣的沖斷的結構，而且斷層的上下的礦層比較容易被破壞塌陷，漏失或者說是阻卡。除此之外，"雙石層"用伊利石為主要的而且裂縫的發育，如果它受到了泥餅質量很差，或者說是受到了起下鉆工作的影響。這樣也就相當于增加了鉆井液的密度，所以需要加強鉆井液的較強的壓制性，較低的慮失和封堵的性。

2.5 垂直鉆井器具應用于鉆井的防斜，糾斜

垂直的鉆井器具是一個集機的電液一體化的閉環系統的鉆井的器具，防斜，糾斜的辦法的革命性的突破，這是一個鉆井范圍的前沿的技術。在當前，世界上垂直鉆井器具系統按照工作的原理主要是分為旋轉推靠式和靜止的推靠式兩個大的種類。在現場使用里面總結該向技術的優勢如下：使用機械結構的監控。沒有電子的裝置，而且應用的范圍比較廣，鉆井的成本很低，直接的使用鉆頭相連，這樣的話有利于提高鉆頭的糾斜的效率，一整套的鉆井器具的強度也是很高的，并且還不低于鉆井器具的強度，重力信號式井斜的檢測的構造，而且還都是具有反應很靈敏，可靠性還是很高的特點，旋轉推靠導向鉆井的方式的使用有利于提高井的深度質量和鉆井的效率。

2.6 嚴防井下事故，強化技術的管理

（1）鉆井的隊伍一定要定期的調換鉆井器具，還需要更改鉆井器具的受力的形態，轉換成為接頭等等比較薄弱的部分鉆井器具還應該要及時的進行調換，為了防止疲勞的失效，在進行鉆井的過程的時候需要密切的關注里面泵壓的變化，為了防止鉆井器具發生了斷裂。最為重要的一點就是需要落實礦井內鉆井器具的探傷規定，還需要堅持每一趟的鉆井探傷一次。管理鉆井器具的公司更加的需要強化提高探傷的質量的問題，各級的部門還需要針對性的強化考核。

（2）強化技術的監管的力度。如果技術的方案進行了討論以后確定了，必須要認真的執行，不應該的隨意的進行方案的更改每一個部門還應該對于技術方案的執行實行監控的制度。一個是需要監督技術辦的工程師強化技術方案的學習，統一他們的思想，并且還一定要杜絕鉆井技術措施的實施，杜絕鉆井指導一個人一個的說法，這樣的話就會讓鉆井對于沒有辦法適應。

3 結語

綜上所述，蘇里格地區的礦井的勘探和速度提高的研究，這是蘇里格地區域的非常重要的鉆井手段，這里面成功的經驗值就會在一整個的礦田的系統里面進行廣泛的推廣，因為和過去進行相比，勘探的深度就會加大，儲存的質量也會變得非常差，獲得的規模效益儲存的難度也在不斷地加大，因此，提高蘇里格地區的勘探鉆井技術和它的速度，對于我國目前的狀況和發展變得非常的重要。