空氣鉆進(jìn)以其能大幅度鉆進(jìn)效率,保證工程質(zhì)量,降低施工成本,具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益而被視為現(xiàn)代鉆探技術(shù)與衡量鉆探技術(shù)水平的標(biāo)志之一,受到國內(nèi)外鉆探行業(yè)的重視。國外經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展,進(jìn)入70~80年代,空氣鉆進(jìn)技術(shù)日益完善,形成了以含氣低密度介質(zhì),多種循環(huán)方式、多種碎巖方法的多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù),廣泛應(yīng)用于石油、煤油、固體礦產(chǎn)、水文水井、工程地質(zhì)勘察,工程施工等領(lǐng)域,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
作為多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)配套重要內(nèi)容的空氣沖擊回轉(zhuǎn)(潛孔沖擊器)取芯鉆進(jìn)技術(shù)的試驗研究,其主要意義在于適應(yīng)堅硬及復(fù)雜地層、干旱缺水、供水困難、以及忌用液體循環(huán)介質(zhì)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)勘探,固體礦產(chǎn)勘查,為獲得地層的實物巖心資料,滿足地質(zhì)質(zhì)量及工程技術(shù)要求,提高鉆進(jìn)效率,而充分利用空氣鉆進(jìn)的主要技術(shù)裝置和器具,配置適應(yīng)的取心鉆頭及鉆具即可有效工作。
一、 國內(nèi)外對空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
值得指出的是,在應(yīng)用空氣潛孔沖擊器不取心鉆進(jìn)大幅度提高鉆進(jìn)效率的同時,為滿足部分孔段巖心采取要求的取心式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)已經(jīng)提出。多年來,通過不同途徑的試驗研究獲得了較大的進(jìn)展,堅硬巖石及復(fù)雜地層取心鉆進(jìn)取得成功,貫通式潛孔沖擊器連續(xù)取四樣及繩索取心技術(shù)得到了長足發(fā)展。取心技術(shù)在各種領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展。
二、國外基本情況
1、原蘇聯(lián)出版的“巖心鉆探學(xué)”,關(guān)于空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)的鉆具結(jié)構(gòu),由氣動沖擊器+巖心管+氣動沖擊鉆組成,在IX-X級巖石中鉆進(jìn),機(jī)械鉆速達(dá)成2.5~2m/h,巖心采取率為75~80%。
2、西德空氣潛孔沖擊器主要應(yīng)用于第四系卵石層和淺孔中,并且應(yīng)用潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)已取鉆進(jìn)展,其鉆頭型式為原壁園筒,底唇面鑲嵌球齒或片齒合金。
3、美國剛開展了取心鉆進(jìn)技術(shù)在石油、礦山等其它領(lǐng)域的潛孔沖擊器取心應(yīng)用研究,其工藝也由單位的正循環(huán)發(fā)展到反循環(huán)低密度循環(huán)介質(zhì)領(lǐng)域,在空氣鉆進(jìn)深度上有著更大的發(fā)展。