鉆進效果及套管問題分析

點擊次數(shù)：525 發(fā)布時間：2013-12-31

　　在實際工作中發(fā)現(xiàn)：覆蓋層15—20m的鉆孔跟管鉆進，一個臺班基本可以完成，鉆進效率較高，技術(shù)使用合理。在30—40m左右深度覆蓋層或局部裂隙、斷層破碎帶、溶蝕洞穴的情況下，跟管鉆進速度隨深度增加變慢，且有時隨地層的復雜易發(fā)生套管脫扣、折斷的問題，使跟管鉆進失敗。所以，針對跟管鉆進較大深度時易產(chǎn)生的套管問題要進行深入的研究分析。
　　
　　在固定的設(shè)備及生產(chǎn)條件下，沖擊器據(jù)有關(guān)資料估算潛孔錘跟管鉆進的zui大深度，其結(jié)果為：此種條件下跟管深度可達50—60m。但為何在30—40m處跟管時會出現(xiàn)套管折斷的問題呢？跟據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，出現(xiàn)問題的跟管深度位置大都在剛進入巖石界面時，且套管折脫部位往往在自套管靴向上3—5m處。
　　
　　F1為套管在鉆進過程中受到的地層阻力。常用zui大跟管深度計算也是以F1作為校核套管強度的主要依據(jù)。FG為鉆進時沖擊力。在鉆遇傾斜地層硬質(zhì)界面時，套管下端受斜面支撐力FN。FNY和FNX為FN在垂直和水平方向的分力。由于深度不是太大，此時FG較F1要大得多，故FNY較大，所以FN也會較大。FNX受地層界面斜度影響也會較大。在地層剛擴孔鉆進后，土體密實或松散程度不一，難以定量描述套管外側(cè)土層的力學性質(zhì)，為超靜定力學問題，所以只能在存在FN時近似估計土體對套管不同位置的支撐力FQ的大小。沖擊器根據(jù)套管所有外力繪出套管沿軸線的所受彎曲力矩圖（圖2-b），可以看出如果在鉆遇硬質(zhì)斜面時，由于套管土層剛剛破碎，受側(cè)向力較不均勻，產(chǎn)生的zui大彎矩在C處，其與套管下端部B處仍有一段距離L長度，在不太大的FNX側(cè)向力作用下，會使C處產(chǎn)生較大的彎矩內(nèi)應(yīng)力。使套管薄弱位置絲扣連接處先折彎，然后整個斷開。