苏州工业园区中昊钻掘技术有限公司

物探爆破孔空气反循环钻进工艺的研究（下）
空气反循环成孔技术应用于复杂地层物探爆破孔施工具有以下特点：
（1）反循环空心钻进，大大减少了钻头底唇面面积，钻进速度较常规方法有大幅提高。
（2）空气的循环路线绝大部分是经双壁钻杆环隙从中心通道返回地表，只有很少量进入钻孔和钻杆之间的间隙，不会出现象正循环钻进时，因停风加接钻杆孔壁坍塌，堵塞循环介质通道的情况。对孔壁的干扰小，大大降低了孔内事故，钻孔深度大幅增加。
（3）炸药从钻具中心投入孔底，克服了常规方法先提钻后投放炸药所出现的因塌孔而无法将炸药投放到目的处的难题。
（4）空气作为循环介质取之不尽，免去了干旱缺水地区施工常规钻进无法解决泥浆用水问题，施工成本大幅下降。
二．空气反循环钻进工艺技术参数确定
1. 工艺技术所适应的地层条件确定
空气反循环钻进技术采用空气作为循环介质，钻头只要将地层搅松，空气就可顺利将其吹送至地表，因此该技术适应的地层主要为松散复杂地层，如沙漠、细砂砾、滩海、松散覆盖层等。
2．双壁钻具尺寸确定
双壁钻具主要包括双通道动力头、双壁钻杆、孔底钻具、钻头、辅助器具等。目前物探爆破施工所采用炸药管尺寸主要有Φ45mm、Φ60mm，相应的双壁钻杆规格为Φ89/60和95/70，根据物探投放炸药及施工要求，钻杆保证外径及内通孔尺寸一致，不能有台阶。孔底钻具、钻头也应和钻杆尺寸保持一致。气龙头、辅助器具则根据钻杆需要确定。
3. 技术配套钻机设备选择按目前施工单位所采用的钻机种类，该技术与沙驼WTZ—100S、WTZ—100T等全液压车装钻机配套较为合适。该钻机与空压机装载在一起，钻机提升力为2吨，回转扭矩有120 kg.m 、220kg.m（经改进后）两种，而且具有较好的越野性能，搬迁容易，较符合空气反循环钻进工艺技术应用特点。
三．野外物探施工应用效果
1．某物探公司采用该技术在新疆英吉苏探区（砂层）的物探爆破孔施工中，投入10台套空气反循环成孔器具，仅用60天时间便完成勘探线846公里的施工任务，钻孔16937个，平均孔深为25米，最深达到37米，单台钻机最高日完成钻孔57个，取得了前所未有的惊人效果。施工效率比普通方法提高了3倍，在沙漠地层物探爆破孔施工钻进深度实现了重大的突破。
2．某公司在青海油田（卵砾石地层）物探爆破孔施工中采用该技术，单台钻机最高日完成平均10米深钻孔73个、日创产值7.3万元，同其他钻进方法相比，效率提高近5倍、施工成本降低50%。给施工单位带来了丰厚的利润。
通过施工应用表明，空气反循环钻进工艺技术应用于物探爆破孔钻进施工，主要取得了以下技术成果：
1．空气反循环钻进工艺方法应用于沙漠地层施工，所达到的深度已超过40米，较传统的空气钻井施工方法有了实质性的飞跃。
2．由于空气反循环钻进工艺方法实现了不提钻下炸药，解决了沙漠地层由于钻孔坍塌以致传统的施工方法很难将炸药管下放到目标处的难题。
3.空气反循环钻进工艺方法应用于沙漠地层爆破孔施工，钻进速度达到3-5m/min，与传统施工方法相比，综合施工效率提高3-5倍，施工成本大幅下降。
4. 空气反循环钻进工艺及钻具与现有钻机、空压机设备配套使用，钻机能力基本满足要求。
5.双壁钻具的结构形式、连接方式设计比较合理，在沙漠地层钻进施工，能保证实现深孔反循环吹砂顺利进行及外径为Φ45mm、Φ60mm炸药管投放的需要；钻具寿命达到了预期的要求。
四．结论
空气反循环钻进工艺技术应用于沙漠地层物探爆破孔施工，实践证明是非常成功的。与传统的施工方法相比，空气反循环钻进工艺方法显示了它无可比拟的优越性。在施工钻进深度上，该工艺方法已经实现了孔深超过30米，具有重大突破。独特的双壁钻具结构设计，彻底解决了传统钻进成孔方法沙漠地层物探爆破孔施工钻孔坍塌和无法投放炸药的难题。先进的工艺技术保证了钻进成孔的可靠性，使施工效率大大提高，而且综合施工成本也有大幅度降低。可以得出结论，空气反循环钻进工艺技术是目前应用于砂砾地层物探爆破孔施工最为有效的技术。