贯通式潜孔锤反循环连续取心技术是集成不停钻连续采取岩样、潜孔锤高效碎岩、冲洗液全孔反循环三种钻探工艺的高效钻探技术，钻进效率远远高于常规钻探方法。不停钻连续取心减少了普通钻进方法提钻取心的辅助作业时间；全孔反循环对孔壁无冲刷，有利于该技术在破碎地层的应用；使用空气作为循环介质，不受季节、地层破碎、缺水等因素的影响。我国利用贯通式潜孔锤反循环连续取心钻探技术解决了一系列的钻探难题，已处于该技术的国际领先地位。反循环钻头是气动贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进技术的最为关键的部件之一，其结构是否合理关系到反循环连续取心钻进工作能否正常进行。在大量的实践过程中，在大风量条件及破碎、漏失严重地层正常钻进时，反循环效果不理想，小部分气体携带细颗粒岩粉从外环间隙逸出，孔口出现返尘现象，造成部分岩矿样丢失。反循环钻头直接影响到反循环形成的好坏，其结构类型、参数、钻头内流场通道设计等是保证钻头实现反循环的关键因素，故深入研究更利于反循环的钻头结构以完善反循环钻进技术是极其必要的。本论文结合已有钻头钻进复杂底层存在的问题，对反循环连续取心钻头进行优化设计，使气体通过钻头时能够在孔底形成具有强力抽吸作用的旋转流场，通过计算流体力学软件对新型钻头孔底流场进行仿真分析,获得压力分布规律,流量分配规律等,以优化反循环连续取心钻头的结构，最终设计出新型旋流式反循环钻头图纸。具体研究内容与结论如下:1、钻头结构设计为上下分体式，并采用螺纹连接，钻头本体强度变化小，满足反循环钻头设计的强度要求；分体式钻头结构设计可使下部钻头部分磨损严重时，只更换钻头下部即可，不必更换整体钻头，有效节省钻头的消耗，降低钻探成本；2、对反循环钻头内部流场进行有限元数值模拟，优化现有钻头结构，使其更有效的实现反循环钻进，提高在漏失等复杂地层的适用性，提高钻进效率。优化后钻头中心通道为锥形，内部具有更好的构造气体流道，小部分气流在负压作用下经岩石表面反射后全部流向钻头中心孔道，绝大部分气流携带岩样不经孔底岩石反射直接沿中心孔道上返实现反循环，更有利于反循环的形成；3、钻头下部中心孔道设计偏心引射孔，利用旋流形成负压，与孔底环境压强产生明显的压力梯度，更有效的抽吸孔底岩屑，其上返流量百分比为1.288；偏心孔上方开有扩压槽，气流向上流动压力迅速恢复，压强增大，气举排渣，防止卡堵；携带岩屑的气流流经开有螺旋沟槽的钻头上部分中心孔道时，旋流作用加强，流速加快，使得反循环形成更彻底。