反循环取样钻探装备及钻探工艺技术研究

项目研制出一台设计钻深能力为600米的全液压、多功能反循环钻探设备。提出适用于各类地层的反循环连续取样的钻进工艺方案，并完成了相应的器具配套和试制。 空气反循环取样钻具在野外生产试验中取得良好的效果。2012年在新疆累计钻探工作量为5000余米，最大孔深为230m，钻进最高时效为10m/h，钻孔取样率均达到100%。 2100433B

气举反循环连续取样钻探主要应用于固体矿产资源勘探，特别是一些特殊矿种和松散、破碎地层。如第三、四系砾岩型金矿或赋存在构造破碎带、蚀变带的金矿床，普通岩心钻探方法取心难，钻进中易人为造成矿物贫化或富集，使地质资料失真。高岭土、铝土矿则遇水膨胀，岩矿心易受泥浆污染。采用空气反循环连续取样钻探可以保证地质资料准确，且效率高。空气反循环连续取样钻探亦可在水文水井、工程施工等领域应用。

循环介质先从双壁钻杆的内外管环隙或钻孔环状空间泵入(流入)孔底钻头处，然后从钻杆的中心通道(或双壁钻杆内管的中心通道)返回地表，完成洗井功能。

1、冲洗介质上返通道断面小，流速快，对岩屑(包括可被地质部门利用的岩样)的携带能力强，孔底重复破碎现象大大减小，洗井效果好;

2、洗井介质对孔壁的冲刷小，有利于钻孔稳定，减少埋钻、断钻杆等孔内事故;

3、冲洗介质对钻头的冷却效果好，钻速快、钻头使用寿命长;

4、可实现边钻进，边取样，可随时了解到所钻地层情况。岩矿心采取率高，代表性强，方便地质编录和地层的真实描述;

5、以空气作为循环介质时，可实现节水钻进，在干旱、缺水地区施工优势更加突出。2100433B

20世纪40～50年代，反循环钻探技术开始在荷兰、德国兴起，很快推广到世界各地，并相继出现了多种形式的反循环钻探技术。初期的反循环钻探只能采取岩矿屑。近年来在地质钻探中应用反循探环钻技术已能成功地连续采取岩（矿）心。反循环钻探时，由于冲洗介质在钻杆中心孔内以高速度上升,故排出钻屑的能力强,钻屑粒径大，钻屑在孔底的重复破碎少，能大幅度提高钻探效率，特别是在大口径钻探中效果明显。

钻探取样，地下核试验后，用钻探方式获得供放射化学分析用的熔岩样品。地质勘探中，意为钻探获取矿物样品。 2100433B