工程钻探：回转钻进钻头与孔底碎岩过程

当今世界上所有的岩土钻进（井）方法可分为机械方式和物理方式两大类。物理方式中只有热力钻进法在俄罗斯有少量工业应用，其余的如等离子体法、水力法、电脉冲法还停留在实验室研究阶段。实际生产中绝大多数采用的是机械方式，主要有：①伴有循环冲洗介质的硬质合金、金刚石、PDC、钢粒、牙轮钻头回转钻进和长螺旋干式回转钻进；②采用冲洗液驱动（或压缩空气驱动）的孔底涡轮钻具、螺杆钻具回转钻进；③采用液动、气动孔底冲击器的冲击回转钻进；④钢丝绳冲击钻进；⑤振动钻进。上述方法中使用最广泛的是回转钻进。冲击回转钻进也是在回转的基础上增加孔底冲击载荷，以提高脆性岩石的破碎效果。而钢丝绳冲击钻进主要用于水井施工，振动钻进和长螺旋干式回转钻进主要用于在土壤和松散软岩中打浅孔。

选择回转钻进用钻头的一般原则是：在软岩层中用硬质合金回转钻头；在中硬和部分硬岩（可钻性7～8级，研磨性弱—中）岩层中用硬质合金、金刚石或金刚石-硬质合金复合片（PDC）回转钻头；在中硬及部分中硬以上岩层中采用铣齿牙轮钻头；在中硬—坚硬岩层中采用其粒度、胎体硬度与岩层硬度、研磨性相适应的金刚石钻头；在硬-脆岩层中采用镶齿牙轮钻头或钢粒钻头。钻孔的直径取决于钻进目的、钻孔结构和钻进方法。金刚石钻头（含PDC钻头）主要用于60mm、76mm的小口径；钢粒钻头主要用于96mm以上的口径；硬质合金和牙轮钻头则既可钻进小口径，又可钻进大口径水井、工程施工孔和浅井。必须指出，虽然钢粒钻头在硬—坚硬岩层中钻进具有成本低廉的优点，但因其钻进工艺较复杂，而且钻进速度慢，取心质量差，近年来已逐步被人造金刚石钻头所取代。(www.xing528.com)