Page 124 - 资源勘查与探矿工程技术

第四章 探矿工程技术

接获得真实可靠的地下岩层有关资料的最有效手段，如能将气举反循环连续取心技术开发

完善，将对补充完善我国钻探取心技术体系、促进我国钻探水平发展具有重大意义。
在 20 世纪 80 年代，地矿部成都水文地质工程地质中心、勘探技术研究所与相关地
质队等单位联合进行了气举反循环取心（样）钻进技术相关研究工作。1984 年成都水文

地质工程地质中心在“连续取心（样）判层”项目中，由地矿部九一五水文队在四川乐山
军分区供水井施工，使用 SHB127/80 双壁钻具，采用四牙轮钢齿取心钻头钻进，取出直
径 36mm、最长 150mm 的岩心。后又经四川省地矿局一零九队、二零八队、攀西地质队野

外 8 个孔的试验，分别选用不同结构的取心钻头，钻头直径范围 190 ～ 445mm，最深井
195.62m，累计连续取心进尺 600 余米。这是国内气举反循环取心技术的首次尝试，试验
证明了气举反循环取心钻进的可行性，克服了正循环岩心管回次取心钻进时对岩心反复冲

刷及重复破碎的问题。
1986 年地矿部在系统内进行气举反循环钻进技术推广应用期间，也进行了气举反循

环连续取心钻进试验。如：北京市水文地质工程地质公司，平电 -8 井探采结合孔采用拼
装镶齿取心牙轮钻头，孔深 119 ～ 353m 进行了气举反循环取心钻进。河南省煤田地质局
三队、四队分别采用镶齿组焊取心牙轮钻头取心钻进，口径 445mm、钻进深度 500m，上

返岩心直径 87mm，最长岩心长度 175mm。勘探技术研究所设计加工了 4 个直径 152mm
的连续取心硬质合金钻头，并通过安徽省地矿局水文队、山西省地矿局水文二队进行试验，

也成功返出了岩心。
从各单位气举反循环取心钻进试验结果来看，钻井取心深度在 500m 以浅，岩心直径
控制在 30 ～ 90mm 之间，长度≯ 180mm，岩心收取及时，岩心采取率高。但以上尝试并

无连续取心的案例，均为原理性试验，验证了气举反循环取心的可行性，并没有进行连续
的取心试验，同样也存在双壁钻具无法满足岩心质量大、直径大对其密封性和耐用性的要
求。因此有必要进一步开展理论研究、优化钻具设计、进行连续取心工艺试验。

气举反循环技术是将高压气体由高压配气装置（气盒子）送入双壁钻杆环状间隙，通
过气水混合器进入钻杆中心通道，使空气与井内钻井液混合膨胀，形成众多小气泡，气泡
在沿钻杆中心通道迅速上升的同时迅速膨胀。由于高压气体不断地进入钻井液中，在气水

混合器上部附近形成低密度的气、液混合液，而孔内气水混合器以下及钻杆外的钻井液密
度大，根据连通器原理钻具内部的气、液混合液在压差作用下向上流动，从而产生气举作

用。并且把井底的岩心或岩屑连续不断地带出钻孔，通过振动筛将岩屑与钻井液分离。分
离后的钻井液再流回孔中，经孔底气举反循环钻头进入钻杆内部，如此不断循环形成气举
反循环连续钻进的过程。

四、泵吸反循环取心工艺

冲洗液由水泵压入经双管水龙头进入双层钻杆的内外管的环状间隙，到达孔底而开始

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