一、项目名称：组合钻探工艺研究
二、项目编号： F5.5.2
三、项目成果简介：

    组合钻探工艺研究是为了满足新一轮地质大调查地质钻探需要和进一步提高我国地质钻探综合水平而设立的一种新型钻探技术。该技术的最大特点就是采用一套钻杆和辅助器具将当前先进高效的空气反循环连续取样、水力反循环连续取心及绳索取心钻探技术有机结合起来，达到因地施钻、满足地质要求、提高钻探效率、降低钻探成本的最终目的。1999年11月由中国地质调查局批准立项，由中国地质科学院勘探技术研究所承担完成。

    空气反循环连续取样钻探以空气作为循环介质，利用双壁钻杆将高压空气经双壁钻杆的内外管环隙输送到孔底，并驱动孔底潜孔锤和其他碎岩工具以冲击碎岩的方式进行钻进，然后，驱动孔底碎岩工具的气体携带孔底岩屑经双壁钻杆的中心到达地表，并以此岩屑作为地质样品。空气发现连续取样钻探技术具有钻进效率高、成本低、适合干旱缺水地区等一系列优点。但由于该钻探技术以岩屑作为地质样品、受地下水位的影响较明显，因此，在某些情况还不能满足地质需要和和获得较好钻探效果。

    水力反循环连续取心钻探技术以液体作为循环介质，利用双壁钻杆将液体经双壁钻杆的内外管环隙输送到底，然后携带孔底取心钻头形成的柱状岩心经双壁钻杆的内管中心到达地表，并以此岩心作为地质样品。该钻探方法具有钻探效率高、取心质量好、盼层及时、时间利用率高、劳动强度低、无须提出孔内钻杆就可随时获得所钻地层岩矿心等优点。但其钻进速度要比空气反循环连续取样低的多，而且孔深对泵压和泵量的要求较高并受到一定的限制，因而动力消耗较大，成本较高。
绳索取心钻探钻探技术是一种应用较广泛地质取心钻探技术，该技术对地层适应性广，并适合深孔钻进施工。但其钻进效率和时间利用没有反循环钻探技术高，不能像反循环钻探技术那样及时了解所钻地层情况。

    经过两年的研究，目前该项目完成了全部设计计算、全部器具的加工制造、室内性测试、并完成了生产应用试验，取得了较好试验效果。在满足地质钻探目的的前提下，大大提高了综合钻探效率，降低了成本。台月效率可提高50-100%，成本下降30%。

四、方法技术创新点

    该钻探技术的主要创新点就是把上述三种钻探技术结合起来，充分发挥各自的优点，采用一套钻杆和辅助器具达到比上述任何单一钻探方法效率高、成本低、地质效果好的目的。可根据地质要求及地层条件及时方便地更换工艺方法，真正实现了"因地施钻"的组合钻探目的。该钻探工艺方法的完成为我国地质找矿钻探施工提供一种新型高效的综合钻探技术。三种施工工艺施工现场见下图。

空气反循环连续取样、水力反循环连续取心及金刚石绳索取心钻探施工现场