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地质勘探套管钻进技术 李政昭 2013年10月.成都 提 一、套管钻进概况 （一）套管钻进的概况、实质 （二）套管钻进技术现状 二、地质勘探套管钻进关技术 （一）概况 纲 （二）Φ114地质勘探套管钻进 （三）试验应用情况 三、套管钻进效果及应用前景 联系方式：探矿工艺研究所 李政昭 电 话：02866529391 一、套管钻进概况 套管钻进技术起源于石油钻井行业，称为套管 钻井；地质勘探行业称之为套管钻进。 （一）套管钻进的意义 采用套管钻进，通过随钻下套管的方法，使套 管顺利穿过和有效隔离复杂地层，避免孔壁不稳定 因素导致的钻孔垮塌、掉块、漏失等现象，最大限 度减少孔内故障和孔内事故（例如频繁扫孔、卡钻、 埋钻等），钻孔质量，提高钻探效率。 （二）套管钻进的实质 1、套管钻进的实质 采用专用套管代替绳索钻杆传递钻进载荷，并 作为输送冲洗液的通道；采用专用钻具进行不提钻 取心钻进，实现钻进与下套管同步；钻至预定孔深， 或钻穿预定复杂地层，捞出孔底钻具，将套管柱留 于并固定在孔内，恢复套管护壁功能。 实现套管钻进的必要工艺是，绳索取心和不提 钻换钻头，二者缺一不可；套管钻进的实质是不提 钻换钻头取心钻进。 （1）套管钻井原理 德士古套管钻进原理 套管钻井目的：通过随钻下 套管方法，实现一道工序完 成钻井和成井作业。 套管柱 井底钻具 领眼钻头 扩眼器 （2）地质勘探套管钻进原理 采用绳索取心钻进原理，用高强度套管代替绳 索取心钻杆；采用投捞式套管取心钻具，进行不提 钻换钻头取心钻进，钻穿预定复杂地层后，打捞出 取心钻具，将套管留在并固定在孔内，完成套管钻 进任务。 钻进目的：有效钻穿和隔离复杂地层。 核心技术：①套管取心钻具；用于不提钻换钻 头取心钻进；②高强度套管，传递钻压、扭矩。 图左1：套管取心钻进； 图左2：回次结束，打捞，钻具 具收敛，解除与外管钻具的连接； 图左3：套管留在孔内护壁； 图左4：捞到地面的取心钻具。 2、套管钻进的特点 长孔段不提钻取心钻进，避免频繁起下钻对孔壁 稳定性的破坏，减少孔内事故和孔内故障，为顺 利钻穿复杂地层创造条件。 实现不提钻检查或更换孔底钻头，可针对地层及 其钻进情况，及时优化钻头使用方案，对复杂地 层非常重要。 取心钻进与下套管同步进行，套管可有效穿越和 隔离复杂地层。 大幅度降低劳动强度，改善钻探施工环境。 （三）套管钻进（井）技术现状 套管钻井技术已成功应用于油气钻井行业。地质 勘探套管钻进至今未见到相关报道。 1、油气钻井行业套管钻井技术现状 （1）发展历程 50年代，提出套管钻井概念，采用油管钻井。 60年代，出现与套管钻井相关的专利。 90年代，快速发展，加拿大德士古（TESCO）公 司的套管钻井系统在油气钻井中进行了成功应用。 近几年，德士古（TESCO）套管钻井已成为一套完 善的技术体系，在国外得到广泛应用。 除德士古套管钻进系统外，威德福（Weatherford）套 管钻井系统也得到广泛应用。 （2） TESCO套管钻井系统 主要由井下带张敛扩孔翼的组合钻具、套管、地 面顶驱、卷扬等地面装置组成。其重点是地面装备。