地质勘探钻孔是不是都要下套管?

地质勘探钻孔是不是都要下套管?套管是用来做支护或保护的,正如楼上所说的,如果岩心破碎,掉块,坍井等情况,就可能需要下套管了,但是一般刚开孔地表一带的岩石较碎,也有可能是土层,都需要下套管,不用全孔都下,前几米或前几十米就行,但是前提是下套管的这一段,必须已经取芯了 。
套管质量要求套管的材质与类型应根据钻孔结构设计及工程需要来选择 。深孔岩心钻探施工周期长,套管下入深度大,钻进中钻杆柱对套管的敲击、磨损严重,若孔内套管柱发生问题,将造成严重的孔内事故,甚至报废钻孔,所以钻孔套管柱质量必须满足如下要求 。
1.材质要求
一般根据套管下入深度、质量等参数来选择无缝钢管的材质 。套管材质钢级选择推荐表见表3-2 。
表3-2 钻孔套管材质钢级选择推荐表
选择套管材质时,还应考虑套管柱的质量 。套管下入质量≤10t时,可选普通低碳钢级;10~20t时,应选DZ40~DZ50钢级;≥20t时,选DZ50以上钢级 。另外,套管接头材质应比套管体钢级要求高一级 。
2.套管弯曲度要求
套管的弯曲度是指套管在长度方向上呈曲线状,用测得的套管最大弯曲处弧高来表示,分为局部弯曲度(mm/m)和全长弯曲度(%) 。深孔钻探一般规定:套管直径≤Φ89mm,局部弯曲度应在1mm/1.5m范围内;套管直径>Φ89mm,局部弯曲度应在1mm/1m范围内 。
3.套管椭圆度、壁厚不均度要求
套管横截面上最大外径与最小外径之差称之椭圆度(或不圆度),一般规定套管的椭圆度不超过外径公差的80% 。套管直径≤Φ89mm,椭圆度控制在0.5mm以内;套管直径>Φ89mm,椭圆度控制在1.0mm以内 。
套管横截面及纵向管体上的壁厚不等现象称为壁厚不均度 。一般规定不超过管壁厚公差的80% 。套管直径≤Φ89mm,壁厚不均度控制在0.3mm以内;套管直径>Φ89mm,壁厚不均度控制在0.5mm以内 。
4.套管连接方式及加工质量要求
1)套管连接方式有直接连接、平接头连接和接箍连接三种方式,如图3-2所示 。
图3-2 套管连接方式
(a)直接连接;(b)平接头连接;(c)接箍连接
一般情况下,套管质量≤10t时,采用直接连接或平接头连接方式;套管质量>10t时,采用接箍连接方式 。
2)深孔用套管接头、接箍料应进行热处理,以增加其强度 。
3)套管接头两端螺纹中心线应重合,其同轴性偏差在任一端面应不大于0.25mm 。
4)套管及接头、接箍螺纹标准主要有地质岩心钻探标准和石油钻井标准 。在深孔和大直径地质岩心钻探中往往也执行石油管材螺纹标准 。地质岩心钻探及石油钻井套管及接头螺纹加工参考扣型和参数见图3-3、表3-3和图3-4、表3-4 。
图3-3 地质套管及接头螺纹剖面
表3-3 地质套管及接头螺纹参数参考表
图3-4 石油套管(油管)和接箍螺纹剖面
表3-4 石油钻井套管及接头螺纹参数表
注:上表为我国石油套管螺纹标准,现多采用国际API标准 。
5)套管及接头、接箍螺纹加工精度要严格按照相应的规范执行 。
6)套管及接头、接箍加工成型后应用标准内径规进行通孔检查 。
请问地质钻探中,钻孔是怎么钻的?套管起什么作用?取芯是怎么取的?这个问题回答完整比较长,我简要说一下:
1、钻孔是怎么钻的?如果你见过工厂里的钻床或建筑中在墙体上打孔穿管等原理相同(除冲击钻进外),首先是要有一个足够硬的能钻入地下的钻头,其后面接一个取芯工具,再往上接一个能传递回转的钻杆,还要有能够提供冷却用水泵或风机 。不仅如此,还应该有一个能够提供回转推进的设备叫钻机 。因此钻孔是钻机通过钻头不断地刻取地下岩石得到的 。
2、我们知道所形成的钻孔地层多种多样,套管是用来保护钻孔的,通常用钻口处,防止井口塌陷等 。也可用在井下某个支护段 。
3、取芯有几种,对岩石来说,有一个取芯工具管叫岩芯管,分为卡具与卡料两种,卡具是提钻时自动完成卡取将岩芯带出钻孔的一种方式 。卡料是通过钻杆内向下投入的钢粒等将管内岩石(芯)与管内壁形成摩擦力达到取出的目的 。
套管的起下(一)常用地质套管规格
我国钻探管材的标准系列曾有几次颁布,1970年由原冶金部颁布了《YB235—70地质勘探用钢管》标准 。这个标准总结了新中国成立后20年来的成果,这套标准俗称岩心钻探大口径标准系列,沿用至今 。20世纪60年代推广金刚钻进技术,受瑞典、日本的影响,1975年颁布了《YB848—75小口径钻进用管材》,使用几年后发现一些缺陷,国家标准局正式颁布了《GB3423—82金刚石岩心钻探用无缝钢管》国家标准,宣布从1983年11月1日起实施,原YB848—75标准同时作废 。为适应国家GB3423—82标准,原地矿部于1984年颁布了《DZ1.1—84金刚石岩心钻探管材螺纹》标准和《DZ1.3—84硬质合金、钢粒岩心钻探管材螺纹》标准及《DZ25—83地质钻探杆锁接头》标准 。