反循环钻进(reverse circulation drilling)

携带岩屑的钻探冲洗介质经钻杆内孔从钻孔内返回地面的钻进方法。与被称为正循环的、冲洗介质经钻杆内孔送入钻孔底而沿钻杆外的环状间隙返回地面的常规循环方式钻进相比，反循环钻进的液(气)流上返速度高，携带岩粉能力强，孔底被钻下来的岩石可以及时排出、迅速返到地表。因此，其优点为：(1)钻进效率高；(2)取样及时且采取率高，有利于准确判断地层；(3)在含水层中钻进时，可避免泥浆对孔壁的堵塞，能保持地层原有的自然渗透率，反循环钻进可使用硬质合金、金刚石、牙轮和刮刀钻头等各种不同碎岩工具，可用于回转钻进、冲击钻进和冲击回转钻进等各种碎岩方法的循环冲洗钻进，其冲洗介质可以是清水、泥浆或空气。可钻进垂直孔、倾斜孔或水平孔，可钻进各类地层。

简史 1951年，联邦德国在水力采煤管道输送方法的启发下，用泵吸反循环法钻进直径1．5m、深度150m的排水井，与当时的正循环回转钻进相比，钻进效率提高了两倍，改进后又提高了15倍，钻进费用也大幅度降低。1953年，有关资料发表后，为许多国家所注意，自此以后，反循环钻进法在工艺和设备上不断改进和完善。联邦德国又研究出了气举反循环和喷射反循环钻进；苏联研制成功泵压双管水力反循环连续取心钻进系统；美国、荷兰、加拿大和澳大利亚等国出现了空气反循环双壁钻杆中心取样钻进系统等。70年代以来，反循环钻进逐渐成为世界各国在各个钻探领域广泛应用的技术。中国从60年代初开始反循环钻进技术的研究。冶金勘察系统在60年代末开始研制反循环钻机，70年代初，采用泵吸反循环钻进和自行研究成的悬挂风管式气举反循环钻进，在生产中取得了良好效果。

分类 按形成冲洗介质循环的方法分为泵吸、气举、射流和泵压反循环钻进四种基本类型(见图)。

泵吸反循环钻进 利用水泵的抽吸作用，使钻杆内孔中的液体上升的反循环钻进。泵的吸水口通过回水管、水龙头，与钻杆柱相连通。当泵工作时，其进水口处形成负压，钻孔内的液体在大气压作用下经钻头携带岩屑沿钻杆内腔上升，通过水龙头和回水管，从泵中排出至沉淀池。沉淀后的流体以自流方式经钻孔孔口流入孔内．形成循环。泵吸反循环一般使用砂石泵，由于泵的吸程有限，钻进深度通常不超过70m。

气举反循环钻进 利用空气升液器原理，使钻杆内部液体上升的反循环钻进。又称压气反循环钻进。压缩空气经供气管路进入钻孔内一定深度处的气水混合器，并与钻杆内腔中的冲洗液混合，形成密度小于钻杆外液体的气液混合物，从而使得钻杆内外产生压力差。钻杆内部的气液混合物在此压力差作用下挟带岩屑沿钻杆内腔上升。气举反循环的钻进深度可达500～600m，甚至1000m，但在钻孔孔深10m以内时不适用。

射流反循环钻进 利用安装在循环管路中的射流泵，使钻杆内部液体上升的反循环钻进。又称喷射反循环钻进。一般将射流泵安装在地表上。钻进时用高扬程离心泵向射流泵输入高能工作液体，在钻杆内形成负压，使钻杆内部的冲洗液挟带岩屑沿钻杆上升。射流反循环钻进适用于浅孔。

泵压反循环钻进 利用水泵或空气压缩机的压送作用，使钻杆内部冲洗介质上升的反循环钻进。位于地表的水泵或空气压缩机将高压液流或压缩空气经送水管沿双壁钻杆的环状间隙压向钻孔内，直至孔底，从而推动携带岩屑的冲洗介质沿钻杆内腔上升经水龙头、回水管流出。在大口径工程施工钻探中，有的将水泵放在钻孔底部压送液体，称泵举反循环钻进。泵压反循环钻进的深度可达500～800m。