鑽探技術

源鑽探

傳統質礦產鑽探技術源，熱、合、乾熱岩、頁岩油、核能、油頁岩等非常規能源領域的勘探階段中。

源（頁岩氣、地熱、油氣、鈾礦等）地質調查鑽井大都在新區新層系新領域新構造中進行，地層條件、地質構造十分複雜，經常出現嚴重井漏、井斜、井壁垮塌、堅硬打滑、孔內事故頻發等多種情況，致使新能源地質調查井鑽井施工困難，花費了大量人力、物力。

為解決頁岩氣等新能源地質調查鑽井中的小口徑深孔複雜地層鑽進技術難題，中國地調局探礦工藝研究所開展了小直徑隨鑽定向糾斜、“三步曲”快速堵漏、深孔高壓旋噴護壁、複雜地層取心以及事故處理等鑽探技術綜合研究與示範，並進行了技術推廣，為國內多家施工單位提供了技術服務和諮詢，快速解決施工中遇到的難題，目前已經探索形成了一套解決新能源小口徑深孔複雜地層鑽探技術方法。有專家表示，該項技術取得了較好的示範應用效果和經濟效益，可以為國家新能源勘探開發提供良好的技術支撐。

綠色勘查

綠色勘查是一項系統工程，需要集成創新、綜合研究，採用多項技術進行解決。在尊重民族宗教信仰、少數民族生活習性以及考慮牧區放牧規律等前提下，將“綠色、協調”全面貫穿於整個勘查過程中：一是減少探礦工程對環境的擾動；二是減少施工過程中“三廢”對環境的影響；三是做好施工完成後的生態恢復治理措施。因此，在地質勘查項目設計、實施和驗收的每個環節，都要將“綠色勘查”貫穿其中，力求在探索“金山銀山”中留住“綠水青山”。

在地質勘查過程中，探礦過程的實施對環境的影響較大，如槽探工程、鑽井基台修建、交通道路修建和物資的搬遷等。要減少探礦工程對植被破壞的技術方法，主要有以下幾方面：

一是“以鑽代槽”，減少槽探對植被的破壞。槽探工程開挖面積較大，對植被的破壞嚴重。最近幾年，多地都開展了“以鑽代槽”的工作，用淺鑽代替槽探，減少植被的破壞，取得了明顯的效果。目前，“以鑽代槽”採用的技術主要是常規的迴轉鑽進技術，鑽機主要是背包式鑽機和其他輕便鑽機。近幾年，我所針對常規方法效率低、在複雜地層成孔困難等問題，開展了空氣潛孔錘跟管取心鑽進方法研究，為“以鑽代槽”提供了一種新的技術方法。空氣潛孔錘鑽進技術是一種高效的鑽進技術。我所在潛孔錘跟管鑽進技術的基礎上，把潛孔錘鑽進技術、跟管鑽進技術和取心技術進行有機結合，形成了獨具特色的潛孔錘取心跟管鑽進技術。該技術鑽進速度快、護壁效果好，在滑坡勘查、工程勘察等領域得到了成功應用。同時，為了適應綠色勘查的需要，我們專門研製了一種輕便、多功能履帶式鑽機。該鑽機配置鋼製（或塑膠）履帶，動力頭輸出轉速範圍大，具備空氣潛孔錘鑽進和普通迴轉鑽進兩種工作模式，可滿足多工藝鑽進的需要。

二是利用定向鑽進技術，實現“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，減少機台數量與搬遷。利用定向鑽進技術，可以在一個基台進行多個鑽孔或在一個孔內進行多個分支孔的鑽進，從而減少基台的數量、道路修建和物資搬遷工作，是中深孔鑽進中實現綠色勘查的有效技術手段。我所從上世紀80年代開始，研究定向鑽進技術，研製成功的機械連續造斜器等多項成果在行業中得到應用。在近兩年實施“高原生態環境脆弱區綜合鑽探技術應用示範”項目中，採用有纜隨鑽/螺桿馬達定向技術，在1個鑽孔中分別完成2個分支孔的鑽進和跨越勘探線的三維定向，鑽探效果顯著。

三是採用模塊化、輕便鑽探設備及機具，便於人工搬遷和減少基檯面積。在鑽機設計上，我們採用了模塊化、多功能的設計，輕型鑽探設備主要有背包式、攜帶型、輕便多功能式等多種結構，可根據不同鑽探要求和地層情況進行優選。鑽具採用鋁合金鑽桿，採用能力較小、重量較輕的鑽機，可大大減輕鑽探設備的搬遷重量，對於交通不便地區的鑽探施工具有明顯的優越性。若爾蓋鈾礦田採用勘探所研製的鋁合金鑽桿，減輕鑽具重量，減少鑽機負荷，便於材料運輸。

四是改變物資搬運方式，減少道路修建。為減少設備及材料運輸對生態脆弱區地表植被的破壞，通過拖拉機（塑膠履帶）、雪橇、卷揚機（鋼絲繩）以及直升機等方式搬運，最大限度地減少修路對植被的破壞。