向地下鑽孔破碎孔底巖石的方法及鑽進工藝的總稱。為瞭滿足不同的鑽探目的,要求採用不同的技術裝備和工藝,從而形成各種不同的鑽探方法。在鑽探工程中,主要應用機械方法破碎巖石,根據外力作用的性質和方式,可分為衝擊鑽探、回轉鑽探、衝擊回轉鑽探、振動鑽探和噴鑽探等。若按鑽探時所用切削工具不同可分為硬質合金鑽探、金剛石鑽探和鋼粒鑽探;按鑽探時所用沖洗液和迴圈方式可分為清水鑽探、泥漿鑽探、空氣鑽探、正迴圈鑽探、反迴圈鑽探等;按鑽探區域不同可分為陸地鑽探、水域鑽探、極地鑽探探、月面鉆探等;按鉆探目的和作用不同可分為固體礦產鉆探、水文地質鉆探、工程地質鉆探、砂礦床鉆探、地熱鉆探、石油天然氣鉆探、科學(超深孔)鉆探和地表取樣鉆探等。此外,一些效率高的鉆探方法如熱力法(如火焰噴射鉆、高頻電流鉆、微波鉆)、熔融法(如電熱鉆、等離子鉆、激光鉆等)、化學方法(利用化學反應破碎巖石)等,由於技術難度大、成本高還未推廣應用。

  沖擊鉆探 用一字型或十字型鉆頭,與鋼絲繩或鉆桿相連上下運動沖擊巖石,撈出巖屑、巖粉,造成鉆孔。這是創始於中國的一種古老的鉆井方法,於11世紀傳入西方。目前在中國和國外都還在應用。

  回轉鉆探 用轉盤、回轉器或動力頭驅動鉆桿帶動鉆頭回轉的鉆進方法,鉆頭分全面和環狀取心兩種,在軸向鉆頭壓力作用下,回轉克取巖石,取出巖心或排出巖粉,造成鉆孔。這是當前最普遍用的鉆探方法。回轉速度視鉆機而異,如石油鉆機一般情況下最高160轉/分,金剛石鉆機最高達2400轉/分。

  沖擊回轉鉆探 以鉆桿帶動鉆頭緩慢(50轉/分左右)回轉,在軸向鉆頭壓力作用下,再利用通過鉆桿中心的液體或氣體產生的沖擊力,以沖擊和回轉兩種方式破碎巖石,充分發揮沖擊和回轉切削兩種作用造成鉆孔。

  振動鉆探 對松散、非膠結巖層,在管柱(下部為鉆頭)上施加振動力和壓力(或自重),提上管柱,取出巖心,造成鉆孔。振動力由兩個偏心相反方向旋轉產生。近年加拿大研制瞭一種共振鉆探法,鉆速很高。

  各種鉆探方法的適用巖層和取樣方法如表。

不同鉆探方法的適用巖層及取樣方式