Page 136 - 资源勘查与探矿工程技术

第五章 液气矿产资源勘查与开采

二、我国水文地质钻探的发展前景

我国的水文地质钻探技术相对于西方国家起步较晚，西方国家经过多年的技术沉淀，
目前已具有了较先进的水文地质钻探技术。近年来，随着我国科技的快速发展，水文地质

钻探技术也取得了较快发展。虽然相较于世界先进水平还有一定的差距，但我国水文地质
钻探技术已在很多领域得到推广应用，并取得了较突出的社会效益和经济效益。为了更深
入地研究分析我国水文地质钻探技术的发展现状，并对该技术的发展前景方向进行分析，

从而不断推动该领域新技术、新工艺的革新和发展。
（一）水文地质钻探发展现状概述

目前，水文地质钻探技术是进行地下资源调查非常重要的一种手段。由于全球范围内
可使用的淡水资源已经越来越少，水资源的缺乏不仅影响着人民群众的基础生存，还会影
响国民经济的长期发展，因此寻找更多可利用的淡水资源迫在眉睫。水文地质勘查在探测

地下水资源方面具有很大的优势，也逐渐在世界范围内得到广泛应用。我国的水文地质勘
探工作从 20 世纪 50 年代开始受到关注，相比苏联、美国以及其他发达国家，我国水文地

质勘探工作的特点是起步晚、发展迅速。20 世纪 50 年代后，随着水文地质的普查渗透大
江南北，水文地质钻探在水文地质普查探测中发挥了重要的作用。水文地质钻探技术不仅
能够寻找水资源，还对地下石油资源的勘探起到很好地推进作用。

（二）水文地质钻探基本方法
1. 钻探工艺

水文地质钻探工艺经历了不同的发展阶段。首先是冲击钻进法，该方法以无循环静液
柱护壁，冲击钻进为主，其中冲击钻进又分为钻杆冲击钻进和钢丝绳冲击钻进。常用的钢
丝绳冲击钻进是借助于一定重量的钻头，在一定的高度内周期性的冲击井底，使地层破碎

而进尺，在每次冲击之后，钻头或抽筒在钢丝绳带动下回转一定的角度，从而使钻孔得到
规则的圆形断面。该法钻进卵砾石层和致密的基岩层效果较好，在第四纪地层中钻进多使

用工字形钻头和抽筒式钻头，在基岩层中多使用十字形钻头和圆形钻头。
在冲击钻进后出现了回转钻进法，该方法采用清水或普通泥浆进行正循环回转钻进。

回转钻进法是由动力装置带动钻机回转装置转动，再由其带动钻杆和钻头，由钻头切削地
层。根据泥浆循环方式的不同，分为正循环回转钻进法和反循环回转钻进法。正循环钻进
法是由转盘或动力头驱动钻杆回转，钻头切削地层而获得进尺，冲洗液由泥浆泵送出，经

过提引水龙头和钻杆流至孔底冷却钻头后，由钻杆与孔壁之间的环状间隙返出井口，同时
将孔底的岩屑带出，用这种方法钻进砂土、黏土、砂等地层效率较高。在第四纪地层中全

面钻进多使用鱼尾钻头、三翼刮刀钻头和牙轮钻头，在基岩层取心钻进多使用岩心管取心
合金钻头和钢粒钻头，全面钻进多使用牙轮钻头。反循环钻进法适于在卵石、砾石、砂、

土等地层钻进大直径钻孔，具有钻进效率高、成本低等优点。
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