套管钻井作为一种十分新颖并富有创造性的新技术,已经引起国际上各大石油公司的重视。可回收式套管钻井技术是用一种可回收式和重新下入井中的钻具组合进行钻进,其核心技术是可回收式井下钻具组合,钻头等井下钻具将通过绳索回收装置下至井底,并在钻头失效后,可以回收至地面,更换钻头后再入井钻进。本文介绍了可回收式井下钻具组合的结构原理、工艺过程,及井下工具串的理论分析。设计成型了一套具有自主特色的套管钻井可回收式钻具组合,包括:领眼钻头、组合式钻头、高强度井下扩孔工具、井下工具串送入和回收工具。理论分析了套管钻井底部钻具组合造斜特性。对套管钻井随钻扩眼工具单、双稳定器底部钻具组合造斜特性分别作了分析和对比,并最终优选出了单稳定器组合。对随钻扩眼工具工作过程中的应力、接触压力以及PDC切削齿的破岩受力等进行了模拟研究,结果表明:扩眼器工作条件恶劣,扩眼刀翼区域是危险区域;工具与岩石间的摩擦力有助于改善工具的受力状态,但摩擦力过大将会加剧扩眼刀翼等工具与岩石接触部分的磨损;扩眼刀翼轴倾角不宜过大,推荐以10°左右为宜;PDC切削齿破岩过程中所受载荷呈非均匀分布,有可能因局部磨损剧烈而加速切削齿的整体报废;随着负前角的增大,PDC切削齿所受的有效应力逐渐增大,而岩石所受的有效应力则逐渐减小;随着切削深度的增大,PDC切削齿接触压力、摩阻应力和有效应力逐渐减小,岩石所受的有效应力则逐渐增大。为随钻扩眼工具以及破岩工具的设计改进和使用提供了依据。通过室内与现场试验证明套管钻井可回收工具组合的结构性能达到设计要求,结构简单,技术先进,原理可行,可操作性强,基本满足现场的需要。