Méthode de fonctionnement du forage rotatif au marteau fond de trou
La méthode de fonctionnement du forage rotatif au marteau consiste à installer un marteau de fond de trou entre l'extrémité inférieure de la colonne de tiges de forage rotative et le carottier, de sorte que l'impulsion du marteau, la pression du foret axial et le couple de rotation de la tige de forage agissent sur le foret en même temps pour réaliser le forage et la collecte de carottes. Cette méthode de forage est apparue en Europe au début du 19e siècle. Le ministère chinois de la Géologie a commencé à l’étudier en 1958 et s’est développé rapidement dans les années 1970. Ses principaux avantages sont qu'il peut augmenter considérablement la vitesse de forage et la longueur de chaque série de séquences dans des formations de roche dure, réduire le degré de courbure du trou de forage et réduire considérablement les coûts de forage. Le forage rotatif au marteau est généralement réalisé par deux types de marteaux. L'une consiste à utiliser le marteau entraîné par l'énergie du fluide de forage, appelé forage rotatif à marteau hydraulique, et l'autre consiste à utiliser un marteau pneumatique entraîné par l'air comprimé, appelé forage rotatif à marteau pneumatique. Ce qui suit présente principalement le forage rotatif au marteau hydraulique.
Le système de forage rotatif avec marteau hydraulique utilise une pompe à boue pour pomper le fluide de rinçage à travers la tige de forage jusqu'au marteau afin d'entraîner le marteau hydraulique pour marteler le tube carotté et le trépan. La tige de forage est entraînée par l'appareil de forage pour faire tourner et pressuriser le trépan. Cette méthode de forage peut également être combinée avec des outils de carottage à câble, appelés forage rotatif à marteau hydraulique à câble. Avant le début du forage, le marteau hydraulique et le tube central suspendu par le fer de lance sont placés dans la tige de forage à câble depuis le sol, puis le fluide de rinçage du forage est pompé dans la tige de forage pour entraîner le marteau pour le forage et le carottage. À la fin du retour, un mince câble métallique en acier est utilisé pour mettre en place le dispositif de récupération et le marteau et le tube central sont soulevés du sol par un treuil spécial.
Le marteau hydraulique est l'outil principal pour le forage rotatif avec marteau. Selon son principe de fonctionnement, il peut être divisé en trois types : action positive, double action et action réactionnelle. Selon la fréquence des marteaux, ceux dont la fréquence est supérieure à 40 Hz sont des marteaux haute fréquence, qui peuvent être équipés de forets diamantés. Le concassage des roches se fait principalement par rotation et complété par un marteau, appelé forage à marteau rotatif hydraulique. Ceux dont la fréquence est inférieure à 40 Hz sont des marteaux basse fréquence, souvent équipés de forets en carbure. Le concassage des roches se fait principalement au marteau et complété par une rotation, appelée forage au marteau rotatif hydraulique.
