有关地质钻探技术发展问题探讨

　　摘要：本文在分析了目前我国地质工作对钻探技术的需求以及地质钻探技术现状的基础上，明确了近期研发工作的重点和计划，并强调了科技创新，新方法、新技术的推广应用的重要性和加强探矿工程专业委员会作用的问题。
　　关键词：地质工作；地质钻探技术；技术创新
　　中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，希望能与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。
　　1地质工作对钻探技术的需求
　　目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的“瓶颈”问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在《国务院关于加强地质工作的决定》提出的地质工作主要任务中，“突出能源矿产勘查”和“加强非能源重要矿产勘查”是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。
　　2地质钻探技术应用现状
　　与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1600m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。
　　由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。
　　3几个值得强调的问题
　　3．1加强技术创新
　　技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。
　　第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法；铝合金钻杆；带减速器的涡轮马达井底驱动。
　　第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孑L。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达一液动锤一金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50％以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时问和成本。
　　3．2加强新方法、新技术推广应用
　　新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施，需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。
　　3．3加强探矿工程专业委员会的作用
　　地勘单位管理体制改革后，我国现在已经没有全国性的探矿工程专业技术管理部门。尽管中国地质调查局还在组织公益性的钻探技术研究开发和推广应用，但由于其与大量的地质钻探技术研发单位和应用单位之间没有行政关系，只能通过项目与一些单位进行联系，并且中国地质调查局地质钻探技术研发工作的重点仅限于与该局的职责和任务有关的方面，并不涉及地质钻探技术的所有方面。因此，中国地质调查局也无法对全国的地质钻探技术的发展做全面规划。现在唯一能做这件事的机构应该是中国地质学会探矿工程专业委员会。探矿工程专业委员会是一个行业性组织，在地质钻探行业具有号召力。该委员会应该利用其号召力，组织地质钻探行业的专家考虑地质钻探技术的发展大计，包括制定发展规划、制定标准和规范、开展技术交流和技术培训等。中国地质调查局应积极配合，协助探矿工程专业委员会开展此方面的工作。

《有关地质钻探技术发展问题探讨》

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