CN103397844B - 用于冰层的钻井套管的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的用于冰层的钻井套管的制作工艺属于冰层钻井技术领域。本发明公开了用于冰层的钻井套管的制作工艺，在进行常规冰层钻井前，首先用热熔钻头从积雪-雪层热熔钻进至冰层，在所述热熔钻头钻进的过程中，钻头所钻的积雪-雪层融化成水，将所述热熔钻头从井底提出至地表；所述热熔钻头停止工作后，所述积雪-雪层融化成的水冻结为与冰层融合的不可渗透的整体冰柱；在所述整体冰柱上进行钻井直径小于冰柱直径的常规冰层钻井作业，形成冰套管。利用本发明的制作工艺制作的冰套管具有隔离积雪-雪层、防止钻井液渗漏及保护环境的优势。
Description
技术领域
本发明专利属于冰层钻井技术领域，具体涉及用于冰层的钻井套管制作工艺。
背景技术
套管柱因具有保护、封隔复杂地层及稳定井壁等作用而广泛应用于石油钻井、岩芯钻井和冰层钻井中。在石油钻井和岩芯钻井中常用钢制圆管作为套管并用水泥将其固定在井壁上；在冰层钻井中主要使用塑料及铝合金等材质的圆管作为套管，并不使用粘接剂如水泥等将其固定在井壁上。冰层钻井中，塑料及金属等材质的圆管套管每次使用后都不再回收，因而成本较高；在冰川作业时，由于地形复杂不便运输；由于套管末端直接坐于井肩上或使用套管鞋密封，密封效果不良，易出现钻井液渗漏，造成成本增加及环境污染等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是冰层钻井中套管密封效果不良而导致钻井液渗漏，造成环境污染。本发明提供了一种具有较好密封性的用于冰层的钻井套管的制作工艺。
本发明的具体技术方案为，在进行常规冰层钻井前，首先用热熔钻头从积雪-雪层热力钻进至冰层，在所述热熔钻头钻进的过程中，钻头所钻的积雪-雪层融化成水，将所述热熔钻头从井底提出至地表；所述热熔钻头停止工作后，所述积雪-雪层融化成的水冻结为与冰层融合的不可渗透的整体冰柱；在所述整体冰柱上进行钻井直径小于冰柱直径的常规冰层钻井作业，形成冰套管。
本发明中所述的热熔钻头为现有技术。中国发明专利CN102839918A公开了一种在极地冰层钻进定向井使用的冰层定向钻井热熔钻头，由六个加热模块组、半圆母卡块和半圆公卡块构成，每个加热模块组由加热模块和连接块构成，六个加热模块组组合在一起形成圆头状钻头；中国发明专利CN102839917A公开了一种回转热熔钻头，由两个独立的加热模块和一个不加热模块组成圆头状的钻头，钻头底部开设有排水口；当两个加热模块工作，正常回转钻进时，由于回转，加热模块的热量可以较为均匀地传递给四周，使冰层融化，为垂直孔钻进作业；两个加热模块工作，不回转给进时，紧挨两个加热模块的冰层将由于吸收热量而继续融化，而不加热模块那一侧则缓慢融化或停止融化，这样钻具将产生倾斜，从而改变钻孔方向，实现定向。
本发明利用井内积雪-雪层融化、冻结后形成坚实的冰柱，使积雪-雪层和冰层融合为不可渗透的整体，然后进行冰层钻井，形成不可渗透的冰套管，具有隔离积雪-雪层、防止钻井液渗漏及保护环境的优势。
工作原理
本发明主要通过热熔钻头实现冰层钻井套管的制作工艺。在进行冰层钻井前，首先用热熔钻头从可渗透的积雪-雪层热力钻进至冰层，在热熔钻头钻进的过程中，钻头所钻的可渗透的积雪-雪层融化成水，此时，将热熔钻头从井底提出至地表；待井内的水温度降低，冻结成冰柱时，原来井内可渗透的积雪-雪层与冰层融合在一起，形成不可渗透的整体。在此基础上进行钻井直径小于冰柱直径常规冰层钻井作业，则可形成有效隔离可渗透积雪-雪层并防止钻井液渗漏的冰套管。
附图说明
图1实施例1热熔钻头钻进过程示意图；
图2实施例1积雪-雪层冻结过程示意图；
图3实施例1冰套管形成示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来说明本发明，但并不限于此。
实施例1
结合附图说明本发明的结构。图1～图3中，1.积雪-雪层；2.冰层；3.热熔钻头；4.冰柱；5.冰套管。在进行常规冰层钻井前，首先用热熔钻头从积雪-雪层钻井至冰层，在热熔钻头钻进的过程中，钻头所钻的积雪-雪层融化成水，将所述热熔钻头从井底提出至地表，如图1所示；所述热熔钻头停止工作后，所述积雪-雪层融化成的水，冻结成冰柱，与冰层融合为不可渗透的整体，如图2所示；在所述冰柱上进行钻井作业（钻井直径小于冰柱直径），形成冰套管，如图3所示。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和发明构思，做出相应改变和替代，而且性能或用途相同，都应当视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种用于冰层的钻井套管的制作工艺，其特征是，在进行常规冰层钻井前，首先用热熔钻头从积雪-雪层热力钻进至冰层，在所述热熔钻头钻进的过程中，钻头所钻的积雪-雪层融化成水；将所述热熔钻头从井底提出至地表；所述热熔钻头停止工作后，所述积雪-雪层融化成的水冻结为与冰层融合的不可渗透的整体冰柱；在所述整体冰柱上进行钻井直径小于冰柱直径的常规冰层钻井作业，形成冰套管。
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2013
- 2013-08-12 CN CN201310348778.7A patent/CN103397844B/zh not_active Expired - Fee Related
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| 气体局部反循环电动机械冰钻技术;胡正毅，达拉拉伊帕维尔等;《吉林大学学报（地球科学版）》;20121231;第42卷;全文 * |
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