[發明專利]不穩定地層可變徑套管護孔鉆進工藝

有效

• 申請號: 202010562007.8
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111677448B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 孫利海;李彥明;張俞;徐樹斌;郭昆明;李稱心;潘小葉;趙志強;杜坤;梅安平
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/28;E21B10/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

1.一種不穩定地層可變徑套管護孔鉆進工藝，其特征在于：包括以下步驟：

S1.選取鉆進點、架設鉆進設備，首先安裝鉆塔，組裝鉆機支架，將鉆機立于支架上，安置空壓機，泥漿泵、攪拌機、發電機、鉆具；

S2.開孔鉆進，當鉆進到不穩定地層孔段出現塌孔、縮徑、卡鉆現象時，更換鉆頭，采用可變徑鉆進鉆具組合繼續鉆進作業并配合可變徑套管護孔，鉆進的同時泥漿泵抽取沖洗液對鉆孔時產生的巖土進行沖洗形成泥漿排出；

S3.可變徑鉆進鉆具組合鉆進到不穩定地層孔段，通過泥漿泵控制充入鉆孔內的沖洗液的流量和壓力來控制可變徑鉆進鉆具組合的壓力控制閥使可變徑鉆進鉆具組合中的可變徑鉆頭開始工作且外徑增大，并在鉆機扭矩的作用下在不穩定地層孔段實施擴孔作業，為可變徑套管護孔鉆進打下基礎；

S4.不穩定地層孔段擴孔作業結束后，通過泥漿泵控制充入鉆孔內的沖洗液的流量和壓力來控制可變徑鉆進鉆具組合的壓力控制閥使可變徑鉆進鉆具組合中的可變徑鉆頭停止工作且外徑縮小，同時可變徑套管的機械液壓裝置開始工作，使得可變徑套管的外徑逐漸增大，并穩固在不穩定地層已擴孔作業孔段；

S5.退鉆，可變徑套管的機械液壓裝置停止工作，可變徑鉆進鉆具組合及鉆桿在鉆機的控制下后退直至退出鉆孔外，可變徑套管則留在不穩定地層孔段穩固孔壁，可變徑套管護孔作業結束。

2.根據權利要求1所述的不穩定地層可變徑套管護孔鉆進工藝，其特征在于：所述步驟S3中還包括預測不穩定地層孔段的空間位置，以此定位可變徑套管的護孔位置，其中的預測方法為通過鉆進過程中的孔深數據、鉆進參數和孔口返渣情況來預測：測定穩定地層鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，并設定該鉆屑量為參考單位鉆屑量，當鉆孔進入到不穩定地層時，單位鉆屑量急劇增大，通過與參考單位鉆屑量的對比即可判斷出不穩定地層的空間位置，以此找到可變徑鉆頭的擴孔位置及可變徑套管的穩固位置。

3.根據權利要求1所述的不穩定地層可變徑套管護孔鉆進工藝，其特征在于：所述步驟S2中采用的可變徑鉆進鉆具組合包括可變徑鉆頭與導向鉆頭，所述可變徑鉆頭安裝于鉆桿末端，由壓力控制閥控制其有效工作直徑變化已達到擴孔和退鉆的作用，所述導向鉆頭同軸設置于可變徑鉆頭前端為可變徑鉆頭導向，鉆桿上還套設有可變徑套管，可變徑套管隨鉆桿移動到相應工位之后由機械液壓裝置控制撐開管徑變大并穩固在相應鉆孔位置。