郑英飞，王茂森，岳文斌

(吉林大学建设工程学院，吉林 长春 130026)

1 概述

钻探过程中，经常要穿过复杂的第四系地层，也经常要对付稳定性差的风化破碎带、裂隙溶洞和松软地层等，导致钻进困难，甚至是难以成孔。气动潜孔锤跟管钻进技术，是针对复杂地层钻探的工艺方法，在钻进的同时，套管能够随之下入已完成的孔内，起保护孔壁、隔离含水层的作用。潜孔锤跟管钻进，从理论上讲，钻头偏心块打开的成孔直径要大于套管的直径，套管依靠自重应该能顺利跟进，但事实上，在跟进一段距离之后，由于钻孔的不规则，套管受到孔壁的摩擦力作用，必须依靠潜孔锤的冲击作用才能跟进，因此降低了钻进的效率。在跟进一定的深度后，由于潜孔锤的冲击力不足以克服套管所受的摩擦力，套管与钻头不再保持同步，套管不再跟进，管靴与套管连接处的最薄弱的部分受到孔壁摩擦力和潜孔锤冲击力的双向拉应力的作用，容易发生断裂。为了克服套管所受到的摩擦力，本文设计了潜孔锤套管振击器，在地面对套管施加作用力，使套管能够与钻头保持同步，增大了套管跟管深度，避免了套管最薄弱部位容易发生断裂情况的发生。潜孔锤双冲击跟管钻进示意图如图1所示:在孔内，潜孔冲击器产生冲击力，通过导正器、管靴将冲击波传递到套管上;在孔口，冲击器产生冲击力，传递到下板、套管接头上，对套管产生向下的作用力。这样套管同时受到孔内潜孔冲击器的作用力和孔口冲击器的作用力，形成了双冲击跟管钻进。……