王 剑，李 勇，李奇龙，赵华宣，王 虎*

（1.贵州省地质矿产勘查开发局111 地质大队，贵州 贵阳550081；2.贵州省地质矿产勘查开发局114 地质大队，贵州 遵义563000）

0 引言

贵州省是我国南方矿产资源大省之一［1］。据调查，贵州省广泛分布有大量的水热型地热资源［2］和煤层气、页岩气资源［3］。钻探技术是各种矿产资源勘查与开发必需的也是最直接的手段，钻探技术水平的提高直接关系着各种矿产资源开发利用的效率。贵州省地矿局自2014 年起即展开了“贵州省深井钻探技术攻关”项目，内容涵盖了螺杆钻井工艺、空气钻井工艺、多工艺转换接力钻进技术、钻井液技术等［4］。实践表明，空气潜孔锤正循环钻进工艺在碎屑岩地层钻进效率可达常规钻进工艺的20.4～35 倍［5］，在碳酸盐岩地层钻进效率可达常规钻进工艺的17.6～31.5 倍［6］，在钻进效率方面具有巨大的优势。

1 双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺原理

空气潜孔锤正循环钻进工艺在具有较高的钻进效率的同时，也存在着明显的缺陷［7］，即在钻遇溶洞、溶隙和裂隙等发育的地层时，携带钻渣的空气会有部分进入溶洞、溶隙或裂隙内［8］，致使上返的空气不足以将钻渣携带至地表，从而导致钻进效率下降，甚至会有卡钻、埋钻等事故风险［9］（见图1a）。

双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺在施工时，压缩空气从双壁钻杆外管进入井下，通过正反工艺转换接头的空气流通通道进入空气潜孔锤，驱动潜孔锤冲击碎岩［10］；空气从空气潜孔锤底部进入孔内，携带钻渣上返，在封堵工具的阻挡下，从正反工艺转换接头的返渣孔进入双壁钻杆内管，从内管返回地表［11-12］（见图2）。……