工程钻探技术全孔循环及正反循环

全孔循环进行钻孔冲洗，可分为正循环与反循环两种，其中用得最多的是正循环。

1）正循环

用全孔正循环进行钻孔冲洗时，冲洗液通过水泵输送，由钻杆柱中心进入孔底，由钻头水口返出，经钻杆与孔壁环状空间上返至孔口，流入地面循环槽中（图8-1）。

全孔正循环时，冲洗液由钻头内部（或钻头水眼）流进冲向孔底，有利于岩石破碎及排除钻粉。其循环系统简单，不需孔口密封器等附加装置。因此，这种循环方式在各种钻进方法中均得到广泛采用。

2）反循环

图8-1　全孔正循环冲洗钻孔示意图

1—循环槽；2—吸水管；3—莲蓬头；
4—水源箱；5—水接头；6—高压胶管；
7—水泵；8—钻杆；9—钻头(www.xing528.com)

全孔反循环的冲洗液流方向，正好与正循环相反。冲洗液经过泵的压送，由钻杆与孔壁环状空间进入孔内，由钻头水口进入钻具和钻杆柱中，经胶管返出至水源箱中（图8-2）。全孔反循环时，孔口必须密封，才能使冲洗液压入孔内。但孔口密封装置必须保证孔口密封，同时允许钻杆柱能自由回转和上下移动。采用全孔反循环时，由于冲洗液由钻杆柱内上返至地表，流经断面较小，因而上返流速较大，有利于将大颗粒岩屑带出孔外。在大口径水井钻进和空气钻进中，为了能较好带出岩屑，可采用全孔反循环冲洗方式。小口径金刚石钻进孔较浅时和坑内水平钻孔中，可考虑采用全孔反循环冲洗钻孔，将岩心从钻杆中带出孔口，实现反冲洗连续取心。这样可以减少提钻取心的时间，因而使整个钻进效率提高。

图8-2　全孔反循环冲洗钻孔示意图

1—水泵；2—吸水管；3—岩屑；4—水源箱；
5—莲蓬头；6—水接头；7—回水管；8—高压胶管；
9—孔口密封器；10—钻杆；11—钻头

此外，全孔反循环方式也可作为提高岩矿心采取率的一种措施。因为，进行反循环冲洗钻孔时，冲洗液的流向与岩心进入岩心管的方向一致，使岩心管内的破碎岩矿心处于悬浮状态，有利于采心率的提高。但冲洗液流速过大时可能使岩心次序颠倒。

当孔壁漏失时，用全孔反循环是不合适的。因而，它的采用是有限的。但是，如采用双层或三层钻杆全孔反循环钻进时，则同时可解决钻孔坍塌与漏失的问题。