冲击力(振动力)产生方式包括机械(重力)、气动和液动(液压)。11世纪中叶中国已经以人畜动力实现冲击钻进方法(顿钻)用于钻凿盐井和水井。现在以内燃机动力实现机械、气动和液动冲击钻进,主要应用于浅层松散地层取样钻探、工程钻探等。
依据冲击频率的不同主要分为低频冲击钻进(冲击钻)和高频冲击钻进(振动钻)。低频冲击钻进以钢丝绳冲击钻进为主,高频冲击钻进主要包括气动冲击钻进、液动(液压)冲击钻进、机械振动钻进等。①钢丝绳冲击钻进。借助一定重量的钻头,在一定的高度内周期地冲击井底,使岩石破碎而获得进尺,被破碎的岩屑与水混合形成岩粉浆,当岩粉浆达到一定浓度后,即停止冲击,利用掏砂筒将稠浆掏出。钢丝绳冲击钻进的钻进参数包括:钻具质量、冲击高度、冲击次数和悬距。②振动(震动)冲击钻进。采用气动或液压冲击锤,或偏心块回转冲击装置,实现冲击钻进,主要用于松软地层钻进,利用冲击力钻头将松散土层挤压至钻孔周边获得进尺,同时强化钻孔孔壁土层进行护壁。
冲击钻进方法具有设备简单、工艺简单、快速钻进和高效等优点,在卵砾石层、松散土层、黏性土层以及破碎(或强风化)等地层。冲击钻进方法广泛应用于浅层的工程地质钻探、砂矿钻探、农田水井钻凿、工程施工钻探等。