冲击回转钻探

[外文]：percussive-rotary drilling

用冲击和回转两种方式同时破碎岩石的钻探方法。这种方法是在回转的钻杆柱下端和取心钻具之间装上一个潜孔冲击器，使冲击脉冲、轴向钻头压力和钻杆回转扭矩同时作用于钻头上，实现钻进与采取岩心。这种钻探方法于19世纪初起源于欧洲，1958年我国地质部开始研究，70年代发展较快。其优点主要是能大幅度提高硬岩层钻速和回次进尺长度，减少钻孔弯曲程度，明显降低钻探成本。冲击回转钻探通常由两种冲击器实现。一种是利用钻孔冲洗液能量驱动的冲击器来实现，称液动冲击回转钻探，另一种是用压缩空气驱动的风动冲击器实现，称气动冲击回转钻探（见空气钻探）。以下主要介绍液动冲击回转钻探。

液动冲击回转钻探系统（见图），

是由泥浆泵将钻孔冲洗液通过钻杆进入冲击器驱动液动锤对岩心管和钻头进行冲击，钻杆则由钻机驱动回转并给钻头加压。这种钻探方法也可以同绳索取心钻具相结合，称为绳索取心式液动冲击回转钻探，在钻进开始前从地面将捞矛头吊挂的液动冲击器及内岩心管投入绳索取心钻杆内，然后向钻杆中泵入钻孔冲洗液驱动冲击器进行钻探取心工作。回次终了时用细钢丝绳投入打捞器并由专用绞车将冲击器和内岩心管等提出地面。

液动冲击器是冲击回转钻探的主要器具。按其工作原理分为正作用式、双作用式和反作用式 3种类型。根据冲击频率的不同，凡频率高于40赫的属高频型冲击器，可配用金刚石钻头，碎岩以回转为主冲击为辅，称为液动回转冲击钻探；频率小于40赫的属低频型冲击器，常配用硬质合金钻头，其碎岩以冲击为主回转为辅，称为液动冲击回转钻探。

液动冲击回转钻探适用于地质岩心钻探、工程地质钻探等，今后将在反循环钻探和深孔钻探中得到广泛应用，并将与其他孔底动力钻具相结合以扩大应用领域。