双壁钻杆

1-钻头；2-电钻；3-分叉管；4-钻杆；5-钢管
正循环钻进时，泥浆由胶管送至分叉管，再分为两路经钢管射入钻锥下部。
1-钻头；2-钢管；3-配重；4-电钻；5-孔壁支撑；6-分叉管；7-钻杆；8-高压风喷嘴
反循环钻进时，泥浆和钻渣经两个分叉钢管吸入并汇集到总管。总管内有一高压风喷嘴，可以使用气举反循环。
2.泵吸反循环
利用砂石泵（一般为离心泵）将钻杆柱内带有钻屑的泥浆抽到沉淀池，沉淀后的泥浆经循环槽或其他方式再流回钻孔，从而实现泥浆的反循环。
1-砂石泵的启动
真空抽吸排气法
灌注泵灌液排气法
工作前管路为空气充满，离心泵抽吸空气的能力非常有限，必须先排除砂石泵吸入管路中的空气。
钻头：参考正、反循环的钻头
可采用槽钢对焊而成
4.潜水钻施工注意事项
为防止潜水电钻因钻杆折断或其它原因而掉入孔中，可在潜水钻上加焊吊环，系一保险钢丝索通出钻孔外吊挂
根据进尺情况及时放松电缆及进浆胶管，应勤放少放，防止缠绕
注意观察电流表，一般钻机电流为30～40A，突然上升说明钻机超负荷
钻进基岩或硬土层时，钻进速度以潜水钻不产生跳动为准
钻进是不连续的，效率不如长螺旋高，由于钻进过程中不用将岩屑送至地表，因而所需功率较小，可用于钻进大直径(3m)的孔及较深的孔（30m）
在钻进大直径深孔时，为将岩屑送至地表需要较大功率的动力机。一般用于直径不大于1m，孔深不大于15～20m的钻孔
2.特点
时效高，在均质软土层，可获得很高的效率（每小时可达几十米）
4.气举反循环
2-气举反循环参数
γα冲洗液重度； h1升液高度； h0混合器沉没深度； γm液气混合物重度
在冲洗液重度γα和升液高度h1一定的情况下，增大混合器沉没深度，降低三相流的重度γm（加大风量），将会提高压力差。

水井施工方案根据有关地质资料提供的地质地层情况，结合此次抗旱打井要求的口径较大,深度较深的特点，我们采用正反气举双壁钻杆循环的潜孔锤先进的钻进工艺。

我们现有潜孔锤钻进五台套，其中部分配备了国内最先进的反循环双壁钻杆,可以适应较大口径和较大深度的水井钻进施工。

排除了钻进口径大钻坑深而风力不够用的问题,并且能够大大加快施工进度，节约生产成本，提高钻进效率.我们严格按照定井方或定井委托代理提供指定的井位,进行场地的平整和钻探设备的就位，在监理的监督管理下，严格按照国家有关规范规定技术施工，安全施工，文明施工。

一，施工工艺1,开孔开孔前要做好一切准备工作，场地要平整,设备安装要周正，各种机具摆放合理整齐，有一个整洁文明的现场。

一切条件具备后,写好开工报告，报请监理下达开工指令后开工。

针对该标段的地层情况,采用直径377毫米的三翼合金钻具开孔，开孔钻进采用较小压力和较小转速，以保证开孔的垂直度和孔壁的完整性，钻至完整基岩后，下入相应的符合要求的井口护壁套管.套管的下入一定要到位，周正，并且在井口部分用水泥固结。

若是地层较复杂,下部有坍塌层，破碎带，应考虑用较大一级的开孔钻具开孔。

2，钻进井口管下入到位周正牢固后，换小一径或与之相适应的钻具开始正常钻进.若无特殊情况，可采用直径273毫米的潜孔锤钻具送风钻进。

因施工口径较大,我们采用了国内最先进的双壁钻杆反循环钻进.即由空气压缩机产生的具备一定压力和风量的风,经由双壁钻杆内外管间隙送达孔底，驱动潜孔锤正常工作后，携带岩粉经由钻杆中间送出孔外。

该钻进方法可大大减少风量的利用，灰尘也不会漫天飞扬.既改善了工作环境又大大减轻了粉尘对大气的污染。

钻进过程中，操作机手要严格按照操作规程进行操作，各工种配合协调,杜绝一切不安全因素，防止任何人身伤害及埋钻、掉钻、跑钻、卡钻等事故的出现。

钻进过程中,操作机手要精心操作，如遇到较软，散,破碎地层，要适当减小钻压和转速，勤提动钻具，预防埋钻、卡钻事故；如遇较坚硬地层，可适当增大钻压和转速,掌握并记录好钻孔的深度,地层发生变化时要做好详细记录.钻进孔深达到一定深度,若钻孔遇到破碎带或复杂地层,出现掉块，坍塌等情况，钻进困难时，要及时下入二次套管进行护壁处理.二次护壁管的下入，要严格按有关规范进行，除口径相适应外,壁厚不小于7毫米，在含水层段要下入符合规范的滤水管，其壁厚不低于7毫米。

气举反循环施工工艺气举反循环钻进工艺气举反循环钻进，是将压缩空气通过气水龙头、经双壁主动钻杆、双壁钻杆的内管与外管之间的环状间隙送到气水混合器后进入内管，这时压气膨胀，液气混合，形成一种密度小于液体密度的液气混合物，由于气体不断进入钻井液，产生气举作用，使得管内的液气混合物同井内的钻井液之间产生压差，从而将气、液、固三相流以较高的速度带出孔外，流经震动筛，排入沉淀池。

经过沉淀的钻井液再流回井内，经井底进入钻杆内，补充钻井液消耗的空间，这样不断循环形成了连续钻进的过程。

气举反循环钻进具有排屑能力强、钻进效率高、钻头寿命长、成井质量好、辅助时间少和劳动强度低等优点，所以在地热井钻探施工中采用优势很大。

气举反循环的输水管路，一般均没有断面收缩，排渣条件比较有利，由于钻杆内的冲洗液上升流速与钻杆内外液柱的密度差有关，因此当井深增大后，只要相应增加供气压力和供气量，钻进仍能保持较高的效率。

一般钻进深度大的孔以及大直径的孔均采用气举反循环钻进工艺。

钻进工作原理如图1所示。

气举反循环钻进工艺特点:1、沉渣厚度大大减小，提高孔壁质量，优化孔壁结构。

地热井成孔质量，取决于孔壁泥浆和岩屑挂壁程度，气举反循环与常规钻进相比，钻进过程中形成的泥皮较薄，孔底沉渣清除较为彻底，其钻进过程也就是洗井过程，防止了泥浆对孔壁及裂隙的堵塞，从而大大提高了地热井的成孔质量。

2、清渣速度快，缩短工期。

采用气举反循环法施工时，能提高了劳动生产率，加快设备周转周期，直接缩短了施工工期。

3、清渣速度快，泥浆排放量减少，减少环境污染。

图1 气举反循环钻进工艺工作原理在我院长期的施工过程中，气举反循环钻进工艺一直得到很好的应用。

2009年在临沂市汤头镇前期打出十几个废井的前提下，我院应用气举反循环施工工艺成功打出一眼高质量地热井，水温52?，水3量480m/d，本次施工为该地区地热资源的开发利用打开了先河，临沂市电视台对该项目进行了专门的报道。

钻探新技术新方法的应用正确合理的采用钻进技术与方法对钻探事业有着事半功倍的效果。

目前国内对中深孔﹑深孔的钻进通常采用金刚石绳索取芯技术，但通常的绳索取芯技术，在某些复杂地层条件下并不能发挥其独有的优势，并不能提高钻进效率。

下面重点介绍三种新技术新方法，它们是：金刚石跟管钻进技术，热熔钻进技术及贯通式潜孔锤反循环连续取芯钻进技术。

由于这些新技术新方法有着其独特的性质，因此它们对钻进复杂地层有着常规钻进无法比拟的优势。

一金刚石跟管钻进技术（一）概述1 作用：是在钻进过程中跟进套管。

即不提下套管2 适应地层：主要用于流砂﹑松散土层﹑缩径地层及大裂隙涌水漏水地层。

能够有效的防止孔壁坍塌﹑掉块及冲洗液漏失等孔内事故。

（二）下套管的方法1、传统的下管方式即先钻掘到预订孔深后，将钻具提至地面，然后下入套管，然而在这漫长的过程中钻孔孔壁裸露，易造成下管困难或下不下去的可能，因为孔壁裸露时间过长，造成孔壁坍塌。

2、跟管钻进下套管就是边钻进边跟进，即套管随钻进而跟进。

有间隙跟进和同步连续跟进，间隙跟进就是每钻进数米后，停止钻进，将套管延伸数米。

典型代表是冲击式金刚石跟管钻进技术。

同步连续跟进就是套管跟钻进保持同步，最典型的就是空气潜孔锤跟管钻进技术（三）下套管的目的1、让孔口定位准确、牢固2、防止冲洗液漏失还可在涌水地层做隔离用3、防止地表水灌入孔内4、有效的防止孔内事故的发生5、防止孔壁的坍塌金刚石跟管钻进技术不仅可以钻进正常的地层，还可在涌水流砂等复杂地层有着其独特的优势。

二热熔钻进技术热熔钻进技术是一种新技术，俄罗斯目前其热熔钻进研究水平处于世界领先地位。

我国热熔钻进领域才刚刚起步，几乎属于空白。

但由于热熔钻进特有的优点和广泛的应用前景，目前正加大研究力度。

（一）热熔钻进原理热熔钻进的实质是通过电加热器产生的高温﹙产生大于1300℃﹚，使井底岩土处于熔融状态，经过挤密或取芯，是钻孔延伸。

热熔钻进产生高温的钻具为接触式加热器，电机与外壳形成一个回路；当通电后石墨元件便产生高温高温热能集中于孔底使孔底岩土熔融成热熔体；热熔体从孔底挤出，经成孔环刮平修正，冷却后便在孔壁形成致密高强度的玻璃层。