钻进效果及套管问题分析

　　在实际工作中发现：覆盖层15—20m的钻孔跟管钻进，一个台班基本可以完成，钻进效率较高，技术使用合理。在30—40m左右深度覆盖层或局部裂隙、断层破碎带、溶蚀洞穴的情况下，跟管钻进速度随深度增加变慢，且有时随地层的复杂易发生套管脱扣、折断的问题，使跟管钻进失败。所以，针对跟管钻进较大深度时易产生的套管问题要进行深入的研究分析。
　　
　　在固定的设备及生产条件下，冲击器据有关资料估算潜孔锤跟管钻进的zui大深度，其结果为：此种条件下跟管深度可达50—60m。但为何在30—40m处跟管时会出现套管折断的问题呢？跟据现场调查，出现问题的跟管深度位置大都在刚进入岩石界面时，且套管折脱部位往往在自套管靴向上3—5m处。
　　
　　F1为套管在钻进过程中受到的地层阻力。常用zui大跟管深度计算也是以F1作为校核套管强度的主要依据。FG为钻进时冲击力。在钻遇倾斜地层硬质界面时，套管下端受斜面支撑力FN。FNY和FNX为FN在垂直和水平方向的分力。由于深度不是太大，此时FG较F1要大得多，故FNY较大，所以FN也会较大。FNX受地层界面斜度影响也会较大。在地层刚扩孔钻进后，土体密实或松散程度不一，难以定量描述套管外侧土层的力学性质，为超静定力学问题，所以只能在存在FN时近似估计土体对套管不同位置的支撑力FQ的大小。冲击器根据套管所有外力绘出套管沿轴线的所受弯曲力矩图（图2-b），可以看出如果在钻遇硬质斜面时，由于套管土层刚刚破碎，受侧向力较不均匀，产生的zui大弯矩在C处，其与套管下端部B处仍有一段距离L长度，在不太大的FNX侧向力作用下，会使C处产生较大的弯矩内应力。使套管薄弱位置丝扣连接处先折弯，然后整个断开。