Ingeniería de perforación y sus tendencias de desarrollo

1. Introducción a la ingeniería de perforación

La ingeniería de perforación es un método de exploración geológica que utiliza trituración mecánica de rocas para perforar formaciones rocosas subterráneas mediante rotación mecánica o impacto. siguientes Varios aspectos:

1) En las posibles áreas carboníferas determinadas por exploración geofísica o predicción geológica, se debe contar con proyectos de perforación para verificar, exponer y delinear.

2) En áreas cubiertas con una capa superficial de suelo extremadamente espesa o en partes profundas de antiguas áreas mineras, debido a la gran cantidad de trabajo y el alto costo que implica el uso de la exploración a cielo abierto, la perforación se ha convertido en el principal método de exploración y verificación para Revelar las condiciones geológicas subterráneas en yacimientos de carbón profundos.

3) Los estratos que contienen carbón existen debajo de cuerpos de agua superficiales o en áreas semipantanosas donde la capa superior del suelo es delgada pero contiene mucha agua. Por cuestiones de seguridad, los proyectos de exploración en tajos generalmente no se pueden utilizar. La aplicación de otros medios También existen restricciones y los proyectos de perforación son casi los únicos medios disponibles.

En comparación con otros proyectos de exploración, los proyectos de perforación tienen las siguientes ventajas:

1) Los datos geológicos obtenidos son altamente confiables, altamente precisos, intuitivos y completos.

2) La mejora tecnológica de la maquinaria de perforación y sus equipos de soporte, así como la aparición de un gran número de equipos de perforación montados en vehículos, han creado condiciones favorables para el uso generalizado de la ingeniería de perforación en la exploración geológica. .

3) El uso de herramientas de extracción de muestras con cable no solo mantiene la integridad de los núcleos de carbón y de roca, mejora la velocidad de extracción de muestras, sino que también acorta en gran medida el tiempo de extracción de muestras y mejora la eficiencia de la perforación.

Pero al mismo tiempo, el proyecto de perforación también tiene importantes deficiencias, tales como: solo se pueden obtener los datos geológicos de un punto aislado y no se puede determinar si los datos geológicos de este punto son representativos. en el área; el estado de ocurrencia de la veta de carbón no se puede realizar directamente una observación integral y continua de la estructura geológica o la extensión del límite estratigráfico de la zona ciega entre los pozos; el equipo es pesado y la tecnología de construcción es compleja; Zonas de media montaña y alta montaña donde la construcción es difícil.

En el diseño de exploración, se debe dar plena consideración a obtener la mayor cantidad de información geológica posible con menos carga de trabajo, y tratar de hacer un pozo multipropósito para mejorar los beneficios económicos, es decir, construir un pozo para lograr dos o más al mismo tiempo. Múltiples propósitos geológicos.

2. Tendencias de desarrollo de la ingeniería de perforación

La aplicación de tecnología de perforación integral se convertirá en una nueva etapa de desarrollo de la tecnología de perforación geológica de mi país. La tecnología de perforación integral se refiere a un área minera, un área de operación de ingeniería o un solo pozo de perforación según las condiciones geológicas reales y las tecnologías existentes, se seleccionan o combinan razonablemente uno o más métodos de perforación para obtener la mejor tecnología y economía. resultados. Es un sistema técnico y la dirección de desarrollo de la futura tecnología de perforación.

Hay muchos ejemplos exitosos del uso de tecnología de perforación integral para la construcción científica en países extranjeros: en el proceso de prospección y exploración en Australia, el método adoptado es utilizar primero barrenas para realizar perforaciones y muestreos químicos. en un área grande. Luego, se utilizaron perforadoras de impacto de fondo para perforar hasta el lecho de roca en áreas clave. Finalmente, se colocaron agujeros en ubicaciones más prometedoras y se realizó una perforación con diamante, que logró resultados muy notables. En términos relativos, con la tecnología existente, existe una cierta base para el desarrollo de tecnología de perforación integrada.

1) Existen varios métodos de perforación específicos y eficientes para diferentes rocas y condiciones de construcción. La perforación con diamante se puede utilizar en perforación de núcleos, perforación direccional, perforación de túneles y perforación de orificios profundos en formaciones duras; cuando se perforan orificios de roca cortos verticalmente en formaciones duras y medianas, se puede utilizar la perforación con diamante mediante perforación mecánica rotativa por impacto. utilizado en capas de suelo blando, se pueden utilizar métodos de perforación con barrena, perforación por vibración, perforación estática mecánica y perforación con carcasa excéntrica.

2) Se han logrado nuevos avances en brocas, herramientas de perforación y equipos de perforación. Las tecnologías tradicionales de desarrollo de herramientas de perforación y brocas de alto rendimiento han madurado; La tecnología se ha utilizado con éxito en la construcción de ingeniería. Diversos equipos de perforación adaptados a condiciones geológicas especiales han logrado mayores avances en términos de alta eficiencia, ahorro de energía, operación automatizada, perforación de alta calidad y construcción confiable, especialmente en términos de equipos inteligentes de gran escala y que responden a las particularidades de la El sitio de construcción (como perforación oceánica, perforación en suelo congelado, perforación científica, etc.), el desarrollo de equipos y la tecnología de construcción están más estrechamente integrados.

3) Diversos métodos de perforación que reducen el metraje y logran el mismo propósito de exploración han logrado grandes avances. Por ejemplo, la aplicación de la sección superior del pozo, la tecnología de perforación ramificada de la parte profunda del pozo, la tecnología de perforación direccional de terrenos complejos y la tecnología de perforación de dirección fija, y la aplicación de la tecnología de perforación en pozos de minas han permitido nuevas tecnologías geológicas. Se desarrolló la tecnología de perforación de ingeniería.

Asimismo, a partir de las tecnologías anteriores, la tecnología de perforación avanzará mayormente en los siguientes aspectos:

1) Perforación geológica tradicional. Los recursos minerales sólidos terrestres, especialmente los escasos minerales raros, el petróleo, la energía nuclear, la geotermia y otros recursos, seguirán desarrollándose en el nuevo siglo, especialmente en zonas remotas y estratos profundos con bajos niveles de exploración y malas condiciones naturales.

2) Perforaciones geotécnicas relacionadas con la construcción de infraestructuras. En las próximas décadas, nuestro país todavía se encontrará en la etapa de desarrollo de infraestructura y la cantidad de diversos proyectos de construcción de infraestructura seguirá aumentando. La exploración de ingeniería, la construcción de ingeniería y la tecnología de no excavación correspondiente a la tecnología de perforación geológica serán mayores. valor de aplicación, y formará una industria pilar para el desarrollo económico de mi país.

3) Desarrollo marino. El desarrollo de los océanos es una dirección importante para el desarrollo de alta tecnología de mi país, y la tecnología de perforación oceánica es la base estratégica para los recursos minerales de las profundidades marinas y la investigación científica.

4) Construcción occidental. El desarrollo de la Gran Región Occidental y las condiciones geológicas como las regiones polares, las montañas, los glaciares, los desiertos y el permafrost han planteado nuevas tareas para la tecnología de perforación.