梁丽，肖一标，李大鹏，段隆臣，张锋，李昌平

（1.河南省小口径钻探工程技术研究中心，河南 郑州 450001；2.河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院，河南 郑州 450001；3.中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074；4.中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，湖北 武汉 430074）

0 引言

随着石油、天然气、地热井等勘探开发钻井深度的不断增加，传统机械钻具在深孔、超深孔及硬岩钻进时，具有钻探效率低、钻井费用高等缺点，高效破岩钻进技术的研究势在必行［1］。高压电脉冲破岩钻进是一种新型的碎岩技术，它利用脉冲放电产生的冲击波、射流或等离子通道的力学效应使岩石产生裂纹直至破碎。研究表明，高压电脉冲钻进在超深井钻进中具有广阔前景。其钻进效率和钻进成本受钻进深度的影响较小，较低的钻头磨损降低了起下钻次数、降低了辅助作业时间，加之在硬岩中较高的钻进速度，使得这种方法在深钻、超深钻中具有较大的发展前景［2-7］。

目前，国内外对电脉冲破岩装置的研究主要包括高压脉冲电源、脉冲钻机、电火花开关及传输电缆等的研究与开发。Kovalchuk等人［8-9］研发了两种具有较高的输出功率和可操作性的便携式高压脉冲发生器。Timoshkin等人［10］研发了等离子通道钻机，可以在中硬砂岩中16 cm/min切割出轮廓清晰的圆孔，比能量低至400 J/cm3。2009年，挪威建立了一个电脉冲钻进技术演示平台，在当地的坚硬岩石上钻了一个直径为15 in（1 in=25.4 mm）的浅孔，随后在2011年，首次将电脉冲钻头与旋转钻进结合，以19 cm3/脉冲的速度钻进花岗岩基质材料［11］。……