高原冻土区钻井关键技术突破：低温钻探装备与保温工艺创新

高原冻土区钻井关键技术突破：低温钻探装备与保温工艺创新

在高原冻土区进行钻探，面临着极低环境温度、冻土特殊力学性质以及生态脆弱等多重挑战。为攻克这些难题，关键技术的突破聚焦于适应低温环境的专用钻探装备与防止热量干扰地层的保温工艺创新，以保障钻进效率、井壁稳定与生态安全。

低温钻探装备的核心是保证在严寒下的可靠性与适应性。 钻机的动力系统、液压系统及润滑系统需采用低温型专用油液，并配备高效的预热与保温装置，确保设备在零下数十度的环境中能正常启动与运行。钻杆、钻具等需选用高强度低温钢材，防止脆断。钻进时，常采用 “空气潜孔锤”或“泡沫低温钻井” 等特殊工艺，利用压缩空气或低冰点泡沫作为循环介质，避免传统泥浆在孔内冻结，并有效携带岩屑。

保温工艺创新的核心是减少热量传入地层，防止冻土融化。 冻土一旦因钻井热量融化，将导致孔壁坍塌、井径扩大甚至引发地面沉降。为此，需采取多重保温措施：在钻柱内部设置隔热管，或采用双层保温钻杆，大幅减少循环液与地层的热量交换；对于必须使用的钻井液，可加入防冻剂并严格控制其温度；在井口安装保温护套或加热装置，防止井口管线和泥浆池冻结。这些措施形成一个“低温钻进屏障”，最大限度地维持地层原有的冻结状态。

通过低温专用装备与主动保温工艺的结合，高原冻土区钻井得以在保障施工效率的同时，维护井壁稳定与保护脆弱的冻土生态环境。这些关键技术突破，为寒区资源勘探、工程建设及科学研究提供了坚实可靠的技术支撑。