在使用潜孔锤钻进时,除去潜孔锤正常工作所需的风压外,还要加上随钻孔深度的增加和克服水位以下的水柱压力所增加的压力。

导正器表面开有提钻吹岩屑的风孔,与潜孔锤外壳底部接触的地方也开有风孔,以利吹孔时能使大量的空气从套管内部上返,并将夹在该部位的黏土清除。偏心轴上开的风口可对偏心扩孔钻头进行冷却并防止岩屑卡住扩孔钻头;大部分压缩空气由中心孔通过中心钻头的风道直接冲洗孔底已破碎的岩屑。岩屑通过开在导正器表面的风槽进入套管并被上返的高速气流或泡沫带出孔外。

钻具工作时,导正器表面和台肩上的通孔分别被套管鞋内表面及潜孔锤底部封闭,大量的空气进入钻头工作区,对钻头进行冷却和清洗孔底;提钻吹孔时,台肩上的通孔开启,由于孔底空气阻力大,大部分空气将从台肩上的通孔向上吹除套管内的岩屑。钻具再往上提,导正器表面的气孔也开启,气流对套管内的岩屑进行强力吹除。并经排粉罩排出套管或经正反接头进入双壁钻杆中心管排出钻孔。

从试钻情况看,当井内上返风速大于15m/s时,潜孔锤才能发挥良好的效果。因此,要求风量要保证井内上返风速大于15m/s。 国内生产单位大多拥有9m3/min的空压机,使用该机钻进水井钻孔时,风量显得不足。常将两台或多台空压机并联使用,可解决风量不足问题。

潜孔锤同步跟管钻具作用原理 这种钻具的钻头能在套管底部钻出大于套管外径的钻孔,使套管能顺利地跟进;在提钻时又能使扩孔钻头方便地缩回,使整个钻具能从套管中提出。图4-36所示为跟管钻进钻具组合图。它由潜孔锤、导正器、偏心扩孔钻头、中心钻头、偏心护套、砂土层用锥形钻头和套管鞋等组成。并根据需要可附加扶正器、取粉管、排粉罩,或者使用双壁钻杆加有封隔器的正反接头用于中心取样钻进。

冲击力由导正器传给中心钻头和偏心扩孔钻头,对孔底岩石进行破碎。偏心扩孔钻头扩出大于套管外径的通道使套管能不受孔底岩石的阻碍而通过。当套管外壁的摩擦阻力过大,套管停止跟进时,由于内层钻具继续向前破碎岩石,直到导正器上的台肩与套管鞋上的台肩接触,此时导正器将潜孔锤传来的冲击力部分施加给套管鞋,再加上钻压,迫使套管鞋带动整个套管柱与钻具同步跟进,保护已钻孔段的井壁。