科钻一井一些钻具结构及其应用效果

1．单管取心工具。
 
  单管取心工具由科钻中心委托勘探所研制，它由上接头、上扩孔器、外管、下扩孔器、卡簧和取心钻头组成，岩心储存在外管内，提钻时通过卡簧和钻头的内锥面配合卡断和卡取岩心。单管取心钻具共使用了5个回次，岩心采取率低。
 
  2. TG-I取心钻具。
 
  TG一1型钻具系北京探矿工程研究所研制，目的是为利用钻具内、外管环隙间的局部反循环提高破碎地层的岩心采取率。在单动系统的设计上，TG一1也采取了轴承腔置外总成、开式润滑的形式，较KZ-1型钻具，TG一1钻具在结构上做了3点改进。
 
  (1)上轴承规格大一级。钻进过程中，由于岩心的摩擦作用，内管更多时间是处于上死点位置，因此上轴承的受力较下轴承大，磨耗较下轴承也快。上轴承大一级，有利于整体提高钻具寿命；(2)在心轴上设置了喷嘴与承喷室，希望通过井底局部反循环功能提高破碎地层的岩心采取率；(3)在内管中增设了一个石墨岩心标，通过观察岩心标是否滑落到卡簧座上，可判断管内岩心是否已取净。
 
  TG-1取心钻具共试制了3种长度不等的取心管，大部分采用螺杆马达驱动方式钻进。
 
  由上表结合钻进中的地质情况、内管有效长度、液动锤配置及其有效工作次数综合分析，两种钻具在钻进时效、回次长度和岩心采取率等钻进指标上并无优劣之分。所统计的TG一1钻具平均岩心采取率偏低的原因，是因为后期有10多个回次是在破碎、疏松地层中钻进，岩心采取量较少，而该钻具进尺总量少，致使平均采取率受到了较大的影响。TG一1增设的反循环功能未体现出优越性，其回次进尺与钻进时效高于KZ的原因，是因为该钻具配合液动锤工作的比率当时高于KZ-1。    但TG-1上轴承提高了系列号，使轴承寿命得到了较明显的提高。从轴承失效的形式上分析．KZ-l主要是上轴承超前磨损，TG-1则是下轴承正常磨损。
 
  3．喷反取心钻具。
 
  在l562～1605m段遇破碎带，KZ-1与TG一1两种钻具的岩心采取率均很低下。先导孔第558回次，勘探所与现场指挥部联合研制的喷反单动双管钻具下井取得o．70m岩心，发现地层中有泥砂类物质充填。这种地层的岩心采取问题非喷反钻具所能解决，事实上，该钻具在后几个回次钻进中的岩心采取率也很不理想。
 
  钻具其特点：①单动结构上仍采用轴承外置形式，以便加大轴承规格；②在内总成上放置了簧片式卡簧和卡簧2道卡心工具；③在内总成下端的短接和卡簧座上各打一圈斜水眼，一部分水流从内、外管环隙正循环到水眼处即可返至内管悬浮岩心；④钻头为底喷形式．水眼底部有一护圈将岩心与液流隔开。
 
  4．SL-1取心钻具。
 
  SL-1钻具首轮进场的样机结构，即采用传统的轴承置内总成密封润滑方式，人井工作仅2个回次（回次号PH368、PH369）、纯钻进8.43h轴承即碎裂，后根据KZ钻具结构设计经验，将轴承置外总成并采用开式润滑，情况即为好转。
 
  SL-1二轮样机将外管材质较KZ外管提高2个API钢级，但PH456回次入井工作3.05h后母螺纹碎裂，一块约2 cm²的金属片落入井内，提钻时险些酿成卡钻事故，开泵回转并反复窜动钻具后方解卡，但造成钻头胎体脱落。