钻深水井,通过潜孔锤正循环钻凿是国际上常用的方式,针对基岩水井钻凿临沂打井团队在工作中却发现一些该方式的不足,基岩水井钻凿是地下水开发利用的重要措施,潜孔锤因为能实现在硬岩中效率钻进而被广泛使用,国内外的潜孔锤钻进主要以正循环为主,相比其它钻进方式效率更高,但是其也有一些不足:
①孔底沉渣。水井采用潜孔锤正循环钻凿措施,通过实际施工经验看,钻进过程中破碎的岩屑会被驱动潜孔锤活塞做功后的废气沿孔壁与钻具的外环间隙携带,排出孔外,但是水井的自身孔径大,外环间隙断面积也大,会使上返风速低于正常排渣屑所需风速,导致孔底岩渣屑无法排除。那么如果尝试加大风量呢?潜孔锤正循环钻凿供风量的选择需要以潜孔锤所需额定风量来定,如增大风量会导致钻井成本提高过大。
②孔口污染。潜孔锤正循环钻进会导致严重的孔口污染,该钻井凡是会使流体介质沿外环间隙上返排出孔口,干孔段,气流会携带岩粉屑喷出使粉尘弥漫,对周围环境造成污染,而在钻进含水层时气、水、固相的多种流体会从孔口喷出,同样形成污染。
③无法进行水文地质勘察。临沂打井团队在任何的打井工程施工前除了参考施工设计图,在保证工程要求的前提下施工,实际的打井钻井过程中还需实施勘查地质状况,保证施工安全性及预估水井后期的使用状况,而采用潜孔锤正循环钻进措施无法实现取心钻进,也无法进行水文地质勘察。
④影响出水量。这点对于抗旱深水井来说尤其重要,采用潜孔锤正循环钻进影响水井出水量的原因在于,由钻头底部排气孔排出的废气和孔底破碎的岩屑会沿外环间隙上返,形成的流体会有一定的压力和流速,流体上返将途径裂隙发育、破碎带及含水层,多相流体中的固体物质容易进入到含水层的裂隙中进而堵塞裂缝,影响出水。