CN105971532B - 套管伸缩器、滨海钻探定位用系统及滨海钻探定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种套管伸缩器、滨海钻探定位用系统及滨海钻探定位方法。其中，套管伸缩器包括：塞线体、塞线、压环和压帽。塞线体、塞线、压环和压帽均为管状结构；塞线体的内腔壁上沿其自身轴线方向顺次设置有用于容置塞线的容置段以及用于连接第一级套管的第一连接段；塞线的内径与伸入塞线体内的第二级套管的外径相适配；塞线容置在容置段内，且处于第二级套管与塞线体之间；塞线体外壁上对应容置段处设有用于连接压帽的第二连接段；压环设置在压帽与塞线之间，压帽通过第二连接段与塞线体连接，并在塞线体的轴线方向上向压环施压，通过压环将塞线压紧在容置段内。本发明提供的套管伸缩器密封性好、结构简单、安装便捷。

Description

套管伸缩器、滨海钻探定位用系统及滨海钻探定位方法

技术领域

本发明涉及一种滨海探矿技术领域，特别是涉及一种套管伸缩器、滨海钻探定位用系统及滨海钻探定位方法。

背景技术

随着探矿领域的不断扩展，滨海探矿项目越来越多。在滨海水上钻探时，受海浪、涨落潮、暗流、大风等不稳定因素影响，存在钻具横向、竖向定位控制困难的问题。

以往或采用“钻探固定平台”工法，或采用“浮船+锚泊+加减套管”工法，偶尔亦有采用“浮船+锚泊+伸缩式套管”工法来解决。但“钻探固定平台”费用高、耗时长，适用于施工周期长的中深孔钻探；“浮船+锚泊+加减套管”工法存在横向固定不稳、频繁提下钻的问题，适用于浅孔钻探；“浮船+锚泊+伸缩式套管”工法存在横向固定不稳、套管伸缩段密封不可靠(漏浆)的问题，多见应用于大口径海洋石油钻井。

钻探项目设计孔深70～200m，前期设计钻孔16个，孔位布设距离岸边2.5至4.3公里，涨潮时水深6米左右，潮差2米。平均波高为0.8m，平均波长为30m。海底50～70m以浅为强风化岩及第四系砂土层。设计要求采用小口径绳索取芯钻进工艺。因绳钻取芯钻机的立轴与孔位的同心度要求较高，如果只用锚锭固定浮船，浮船会随海水暗流和风浪发生较大的横向变位；同时，绳钻对钻进冲洗液循环系统密封要求严格(绳钻冲洗液、泥浆的粘度较低)，不能发生冲洗液泄漏现象，以免发生孔内事故、污染海水；而且绳钻在钻进过程中很少提大钻，也就不能同工勘施工一样频繁提钻随潮水涨落加减套管。以上诸多条件都限制了上述几种工法在该工程中的应用。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便于提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的套管伸缩器、滨海钻探定位用系统及滨海钻探定位方法。

依据本发明的第一个方面，提供了一种套管伸缩器，用于连接第一级套管和第二级套管，所述套管伸缩器包括：塞线体、塞线、压环和压帽；其中，

所述塞线体、塞线、压环和压帽均为管状结构；

所述塞线体的内腔壁上沿其自身轴线方向顺次设置有用于容置所述塞线的容置段以及用于连接所述第一级套管的第一连接段；

所述塞线的内径与伸入所述塞线体内的所述第二级套管的外径相适配；

所述塞线容置在所述容置段内，且处于所述第二级套管与所述塞线体之间；

所述塞线体外壁上对应所述容置段处设有用于连接所述压帽的第二连接段；

所述压环设置在所述压帽与所述塞线之间，所述压帽通过所述第二连接段与所述塞线体连接，并在所述塞线体的轴线方向上向所述压环施压，通过所述压环将所述塞线压紧在所述容置段内。

依据本发明的第二个方面，提供了一种滨海钻探定位用系统，包括用于实现钻具随潮水涨落自由升沉伸缩的套管伸缩器以及用于对钻探浮船进行横向定位并实现钻探浮船随潮水涨落自由升沉的浮船定位装置；其中，

所述套管伸缩器包括：塞线体、塞线、压环和压帽；

所述塞线体、塞线、压环和压帽均为管状结构；

所述塞线体的内腔壁上沿其自身轴线方向顺次设置有用于容置所述塞线的容置段以及用于连接所述第一级套管的第一连接段；

所述塞线的内径与伸入所述塞线体内的所述第二级套管的外径相适配；

所述塞线容置在所述容置段内，且处于所述第二级套管与所述塞线体之间；

所述塞线体外壁上对应所述容置段处设有用于连接所述压帽的第二连接段；

所述压环设置在所述压帽与所述塞线之间，所述压帽通过所述第二连接段与所述塞线体连接，并在所述塞线体的轴线方向上向所述压环施压，通过所述压环将所述塞线压紧在所述容置段内；

所述浮船定位装置，包括：

卡箍，用于固定在所述钻探浮船上；

固定导向管，通过所述卡箍固定在所述钻探浮船上；

定位钢管桩，穿入所述固定导向管，并深入海底第一设定深度。依据本发明的第三个方面，提供了一种滨海钻探定位方法，包括：在钻探浮船定位完成后，将第一级套管的下端钻进海底第二设定深度；将套管伸缩器的塞线体的第一连接段与所述第一级套管的上端连接；在所述第二级套管上安装所述套管伸缩器的塞线；

将安装了所述塞线的所述第二级套管插入所述塞线体内；

从上方将所述套管伸缩器的压环推入所述塞线体内，并旋紧所述套管伸缩器的压帽，所述压帽在所述塞线体的轴线方向上向所述压环施压，通过所述压环将所述塞线压紧在所述容置段内；

将所述第二级套管的上部与冲洗液漏斗固定。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明实施例提供了一种密封效果好的套管伸缩器以及钻具横向定位稳固、适于滨海钻探且工法实现简单便捷的滨海钻探定位用系统及方法。其中，本发明实施例提供的套管伸缩器通过将塞线体的第一连接段连接第一级套管，第二级套管伸入塞线体内的一段通过容置在塞线体容置段内的塞线与套管伸缩器密封，第二级套管可在塞线体内随潮水涨落自由升降，较现有技术，本发明实施例采用的容置在塞线体内的塞线的方式进行密封，其密封效果更加可靠。另外，本发明实施例提供的滨海钻探定位用系统及方法通过使用所述套管伸缩器结合浮船定位装置在滨海绳钻探矿中的组合应用，通过浮船定位装置保证了浮船在风浪条件下横向定位稳定，竖向可随潮水涨落垂直升沉，通过套管伸缩器实现钻具上下两段不同直径的套管既可随潮水涨落自由升沉伸缩又能很好的密封。总之，本发明实施例提供的技术方案结构简单、加工方便、安装快捷，能在完成滨海钻探任务的同时大量缩减施工时间和成本，实现效益最大化。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例一提供的所述套管伸缩器安装位置示意图；

图2示出了本发明实施例一提供的所述套管伸缩器的结构示意图；

图3示出了本实施例二提供的滨海钻探定位用系统中浮船定位装置的结构示意图；

图4示出了本发明实施例三提供的滨海钻探定位方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，为本发明实施例一提供的套管伸缩器的结构示意图。本实施例提供的所述套管伸缩器10用于连接第一级套管30和第二级套管20，如图1所示。图1中仅示意的示出了套管伸缩器10的设置位置。图2中详细的示出了套管伸缩器10的结构。其中，所述第一级套管30和第二级套管20可以是钻探钻具上的各级套管40。具体的，如图2所示，套管伸缩器包括：塞线体1、塞线2、压环3和压帽4。其中，所述塞线体1、塞线2、压环3和压帽4均为管状结构。所述塞线体1的内腔壁上沿其自身轴线LL’方向顺次设置有用于容置所述塞线2的容置段12以及用于连接所述第一级套管的第一连接段11。所述塞线2的内径与伸入所述塞线体1内的所述第二级套管的外径相适配。所述塞线2容置在所述容置段12内，且处于所述第二级套管与所述塞线体1之间。所述塞线体1外壁上对应所述容置段12处设有用于连接所述压帽4的第二连接段。所述压环3设置在所述压帽4与所述塞线2之间，所述压帽4通过所述第二连接段与所述塞线体1连接，并在所述塞线体1的轴线LL’方向上向所述压环3施压，通过所述压环3将所述塞线2压紧在所述容置段12内。

本实施例提供的套管伸缩器通过将塞线体的第一连接段连接第一级套管，第二级套管伸入塞线体内的一段通过容置在塞线体容置段内的塞线与套管伸缩器密封，第二级套管可在塞线体内随潮水涨落自由升降，较现有技术，本实施例采用的容置在塞线体内的塞线的方式进行密封，其密封效果更加可靠。

在具体实施例时，上述实施例中的塞线2可由盘根或软胶条材料制成。其中，盘根可选用7*7石墨型盘根。

进一步的，所述塞线体1的最小内径d6比所述第二级套管的外径大1～3mm。例如，若所述第二级套管的外径为Φ127mm，则塞线体1的最小内径可以是Φ128～Φ130mm之间，如Φ129mm。在实际应用中，第二级套管和塞线体可能存在同轴度误差，第二级套管随着潮水的涨落在塞线体1内上下升沉移动时，若第二级套管和塞线体的最小内径相等，则很有可能在第二级套管移动时与塞线体的内腔发生擦撞，甚至是碰撞，为此，本发明实施例将所述塞线体的最小内径设计为大于第二级套管的外径1～3mm。

进一步的，上述实施例中第一连接段与第一级套管可采用螺纹的方式连接。即所述第一连接段为设置在所述塞线体1内腔壁上的内螺纹结构，第一级套管的外径上设有相应的外螺纹。所述第一连接段的长度为90～110mm。在具体实施时，所述第一连接段的长度可以为100mm。

同样的，如图1所示，上述实施例中第二连接段与压帽4也可采用螺纹连接，即所述第二连接段为设置在所述塞线体1外壁上的外螺纹结构；所述压帽4的内腔壁上设有内螺纹；所述第二连接段与所述压帽4螺纹连接。

进一步的，所述第二连接段的长度为140～160mm；所述压帽4的内腔壁上设有内螺纹的长度为140～160mm。

进一步的，所述压帽4的最小内径d2比所述第二级套管的外径大1～3mm。所述压帽4的外壁设有滚花结构。同上，在实际应用中，第二级套管和压帽可能存在同轴度误差，第二级套管随着潮水的涨落在塞线体1内上下升沉移动时，若第二级套管和连接在塞线体上的压帽的最小内径相等，则很有可能在第二级套管移动时与压帽的内腔发生擦撞，甚至是碰撞，为此，本发明实施例将所述压帽的最小内径设计为大于第二级套管的外径1～3mm。例如，压帽的内径d2可选为Φ129mm。另外，本实施例中压帽的外壁设置滚花结构可方便手工松紧。

进一步的，所述塞线2的壁厚可以为11～20mm。所述塞线2沿其自身轴线方向上的长度可以为150mm。

进一步的，所述压环3的最小内径d4比所述第二级套管的外径大2～4mm，所述压环3的壁厚小于所述塞线2的壁厚。

进一步的，所述塞线2的长度可选为148～152mm。

下面结合一具体应用场景对本发明提供的套管伸缩器的结构和尺寸选取作进一步的说明。

本应用场景中第一级套管选用Φ146mm，第二级伸缩管为Φ127mm，第三级套管为Φ108mm。如图2所示，套管伸缩器由压帽4、压环3、塞线2、塞线体1四部分组成。

压帽4可选用外径d1为Φ180mm，内径d2为Φ129mm，长度170mm的厚壁地质钢管。外表面滚花，便于手工松紧。压帽4内径加工成与塞线体1外部相匹配的螺纹，丝扣长度150mm。

压环3：压环3在压帽4和塞线2之间，安装时压在塞线2上部，通过压帽4起传压作用。压环3的外径d3小于塞线体1的容置段12的内径，以￠139mm为宜。内径d4应大于Φ127mm套管，以Φ130mm为宜，高为60mm。

塞线2：塞线2选用盘根(7*7石墨型最好)、软胶条等材料。塞线2的内径d5为Φ127mm。

塞线体1：选择外径d8为Φ165mm，最小内径d6为Φ129mm，长270mm的厚壁钢管，用于连接第一级套管的第一连接段的内径d7为Φ146mm。其中，第一连接段11加工成母扣，使之可与已埋设的Φ146mm套管公扣连接，丝扣长100mm，螺纹选择与Φ146mm套管同型相配；上部外侧加工和压帽相匹配的螺纹，螺纹直径Φ162mm，丝扣长150mm，上部内侧加工成直径Φ140mm，深度为150mm的容置段12。

本实施例提供的所述套管伸缩器的组装过程：

首先，将Φ146mm套管跟管钻进至海底第一设定深度。其中，所述第一设定深度可以为10m。

图1中示出的H1为高潮水位面，H2为海底面，H3为中风化岩面。第一设定深度为从H2(海底面)向下10m。

然后，将套管伸缩器的上端与Φ127mm套管连接，将套管伸缩器的下端与Φ146mm套管连接。

其中，将套管伸缩器的上端与Φ127mm套管连接，可具体采用如下方法进行组装：

步骤S1、依次在Φ127mm套管上装入伸缩器的压帽、压环和塞线体。在所述塞线体和套管之间旋转缠满盘根，盘根侧面涂抹防水黄油，以增加润滑和密封性。

步骤S2、将压环推入塞线体，旋紧压帽，适度压实盘根，起到密封作用即可。

在下好的Φ146mm套管上可直接拉起Φ127mm套管插入，并用套管伸缩器的下部连接Φ146mm套管。Φ146mm套管利用海水作冲洗液跟管钻进至海底所需位置(大于10m即可，须满足在潮差及冲洗液作用下不漏浆、返浆要求)。Φ127mm套管在套管伸缩器内可以随潮水涨落自由升沉。Φ127mm套管上部连接冲洗液漏斗固定在钻机孔口处，漏斗有管道连通外部泥浆池，这样就形成了一个封闭的循环系统，确保冲洗液的循环不外漏。

其中，所述将套管伸缩器的下端与Φ146mm套管连接，可先将与所述套管伸缩器连接的Φ127mm套管插入所述Φ146mm套管内，然后通过螺纹连接将所述套管伸缩器与所述Φ146mm套管连接即可。

再后，将Φ127mm套管的上部与冲洗液漏斗固定。

本发明实施例二提供了一种滨海钻探定位用系统。其中，所述滨海钻探定位用系统包括用于实现钻具随潮水涨落自由升沉伸缩的套管伸缩器(如图1和图2所示)以及用于对钻探浮船进行横向定位并实现钻探浮船随潮水涨落自由升沉的浮船定位装置(如图3所示)。所述套管伸缩器如图2所示，包括：塞线体1、塞线2、压环3和压帽4。其中，所述塞线体1、塞线2、压环3和压帽4均为管状结构。所述塞线体1的内腔壁上沿其自身轴线LL’方向顺次设置有用于容置所述塞线2的容置段12以及用于连接所述第一级套管的第一连接段11。所述塞线2的内径与伸入所述塞线体1内的所述第二级套管的外径相适配。所述塞线2容置在所述容置段12内，且处于所述第二级套管与所述塞线体1之间。所述塞线体1外壁上对应所述容置段12处设有用于连接所述压帽4的第二连接段。所述压环3设置在所述压帽4与所述塞线2之间，所述压帽4通过所述第二连接段与所述塞线体1连接，并在所述塞线体1的轴线LL’方向上向所述压环3施压，通过所述压环3将所述塞线2压紧在所述容置段12内。如图3所示，所述浮船定位装置包括：卡箍5、固定导向管6和定位钢管桩7。其中，卡箍5固定在所述钻探浮船50上；固定导向管6通过所述卡箍5固定在所述钻探浮船50上；定位钢管桩7穿入所述固定导向管6，并深入海底第一设定深度。

本实施例提供的滨海钻探定位用系统通过使用所述套管伸缩器结合浮船定位装置在滨海绳钻探矿中的组合应用，通过浮船定位装置保证了浮船在风浪条件下横向定位稳定，竖向可随潮水涨落垂直升沉，通过套管伸缩器实现钻具上下两段不同直径的套管既可随潮水涨落自由升沉伸缩又能很好的密封。总之，本实施例提供的技术方案结构简单、加工方便、安装快捷，能在完成滨海钻探任务的同时大量缩减施工时间和成本，实现效益最大化。

本实施例提供的技术方案的工作原理如下：

钻探浮船横向定位及竖向升沉：通过固定在船体外侧的固定导向管内压入海底一定深度的钢管桩对浮船进行强制横、竖向定位、保证钻探浮船在风浪条件下实现横方向基本不发生位移、竖向可随潮水涨落垂直升沉活动。其中，固定导向管通过卡箍固定在钻探浮船的船体外侧。

钻具竖向升沉：通过套管伸缩器实现上下两段不同直径的套管既可随潮水涨落自由升沉伸缩又密封良好。

这里需要说明的是：本实施例二中的所述套管伸缩器可以直接采用上述实施例一中提供的套管伸缩器，具体的实现结构可参见上述各实施例中的相应内容，此处不再赘述。

进一步的，所述浮船定位装置还可包括：销钉。其中，所述销钉设置在所述定位钢管桩上，用于套挂绳索。在具体实施时，所述销钉可设置在定位钢管桩顶部下100mm处。即钢管桩顶部下100mm处径向对打Φ50mm的孔眼，穿入所述销钉，用以套挂钢丝绳连接倒链进行加压，也防止安装时操作失误定位钢管桩滑入海底软泥内。

进一步的，所述固定导向管的内径比所述定位钢管桩的外径大3～5mm。

进一步的，第一设定深度为2～5m。

进一步的，所述定位钢管桩的长度大于或等于所述钻探浮船最高吃水线以上船体高、水深以及所述第一设定深度之和。

在具体实施例时，本实施例浮船定位装置中各部件的结构尺寸以及设置数量的选取可具体采用如下方法实现：

定位钢管桩应根据浮船的大小、吃水线、海水潮差、波浪作用力等选择定位钢管桩的数量、直径、壁厚、长度。例如，海域涨潮后水位在6m以下，浮船平台总重800-1000t，可选用6支Φ168mm无缝钢管作为定位钢管桩，定位钢管桩长大于10m，壁厚12mm、钢号大于20号。定位钢管桩的材质、规格选用宜进行相关验算。定位钢管桩的长度计算可参考公式：定位钢管桩的长度≥最高吃水线以上船体高2m+水深6m+入海底2米＝10m；定位钢管桩抗弯能力计算可参考如下公式：

工区海浪对每根定位钢管桩的横向水平作用力：

F＝0.5×(海水重度×水底坡度系数×波坦系数×平均波高)×平均波高×船长÷定位钢管桩根数

＝0.5×(10kN/m3×1.37×1.06×0.8m)×0.8m×20m÷6根＝15.4kN/根

抗弯验算：M＝每根定位钢管桩的横向水平作用力×平均水深≤定位钢管桩抗弯强度

＝15.4kN/根×5m＝77kN·M＜86kN·M

销钉：定位钢管桩顶部下100mm外径向对打Φ50mm的孔眼，穿入销钉，用以套挂钢丝绳连接倒链进行加压，也防止安装时操作失误定位钢管桩滑入海底软泥内。

固定导向管：每根定位钢管桩配备一节长2m、壁厚10mm、内径大于钢管桩外径3～5mm的固定导向管。

卡箍：加工2套具有一定强度能夹住固定套管的卡箍，卡箍为里外半合形式。里卡箍焊接在船体上，焊接选用厚20mm的铁板。外卡箍采用大于M35的螺栓与固定导向管抱紧连接。

本实施例提供的浮船定位装置的组装流程：

步骤201、将卡箍中的里卡箍焊接在钻探浮船上。

步骤202、使用螺栓将外卡箍与里卡箍连接，并通过旋紧所述螺栓将固定导向管固定在所述卡箍中。

步骤203、将定位钢管桩吊装，并插入固定导向管中。

步骤204、在确定的桩位处，将定位钢管桩压入海底第一设定深度。

步骤205、起拔定位钢管桩，浮船形式移位至下一孔位。

流程详解：在浮船的两侧确定定位钢管桩的位置，先把里卡箍焊接到钻探浮船上，在浮船吃水线和船帮的垂直方向上下各焊一只，焊接一定要牢固。焊好后把固定套管用外卡箍夹住，然后用吊车把定位钢管桩吊插到固定导向管内，定位钢管桩利用普通套管夹板(每桩配两支，可倒替固定使用)按需要高度夹紧，在船上定位钢管桩附近加工高2.5m的挑杆(也可利用较高的船帮)，挂5t吊链，用以压入和起拔定位钢管桩。

如图4所示，为本发明实施例三提供的滨海钻探定位方法的流程示意图。本实施例提供的所述方法是基于上述各实施例提供的套管伸缩器实现的方法。其中，所述滨海钻探定位方法，包括：

步骤101、在钻探浮船定位完成后，将第一级套管的下端钻进海底第二设定深度。

其中，所述第二设定深度为大于10m的长度。

步骤102、将套管伸缩器的塞线体的第一连接段与所述第一级套管的上端连接。

步骤103、在所述第二级套管上安装所述套管伸缩器的塞线。

步骤104、将安装了所述塞线的所述第二级套管插入所述塞线体内。

步骤105、从上方将所述套管伸缩器的压环推入所述塞线体内，并旋紧所述套管伸缩器的压帽，所述压帽在所述塞线体的轴线方向上向所述压环施压，通过所述压环将所述塞线压紧在所述容置段内。

步骤106、将所述第二级套管的上部与冲洗液漏斗固定。

本实施例提供的滨海钻探定位用系统通过使用所述套管伸缩器结合浮船定位装置在滨海绳钻探矿中的组合应用，通过浮船定位装置保证了浮船在风浪条件下横向定位稳定，竖向可随潮水涨落垂直升沉，通过套管伸缩器实现钻具上下两段不同直径的套管既可随潮水涨落自由升沉伸缩又能很好的密封。总之，本实施例提供的技术方案结构简单、加工方便、安装快捷，能在完成滨海钻探任务的同时大量缩减施工时间和成本，实现效益最大化。

进一步的，在所述第二级套管上安装所述套管伸缩器的所述塞线之后，还包括：

在所述塞线上涂抹防水黄油。

进一步的，上述实施例中所述的滨海钻探定位方法，还可包括如下步骤：

在所述套管伸缩器和所述第一级套管连接处用长度可调钢丝绳与钻探浮船固定。

通过本步骤可有效防止与套管伸缩器连接的第一级套管(如Φ146mm套管)在以后钻进过程中因受震动而下沉。

进一步的，上述实施例中所述的滨海钻探定位方法，还可包括如下步骤：

步骤201、确定桩位；

步骤202、起吊定位钢管桩，并将定位钢管桩穿入固定导向管；

步骤203、在确定的所述桩位处将所述钢管桩压入海底第一设定深度，完成钻探浮船定位；

其中，所述固定导向管通过卡箍固定在钻探浮船上。

这里需要说明的是：本发明提供的各实施例在使用过程中应注意一下几点使用事项：

1、套管伸缩器距孔口冲洗液漏斗的距离要大于潮差，以免落潮时套管伸缩器顶坏漏斗。

2、如图1所示，第二级套管(如Φ127mm套管)内还设置有第三级套管(如Φ108mm套管)，Φ108mm套管可以直接下在套管伸缩器内的Φ127mm套管内，但Φ108mm套管的上头要控制在涨潮时不出Φ127mm套管下部，落潮时不露出上部冲洗液漏斗，保证涨落潮时Φ108mm套管只在Φ127mm套管内部上下活动。

3、遇到大风、涌浪等恶劣情况，钻探浮船可能把定位钢管桩扭弯，此时可松动卡箍，增大定位钢管桩的活动范围，拉出海底，驶离现场避险。

4、施工过程中要配合锚泊使用，可加大抗风浪能力。

5、钻进过程中要注意观察海涌大小、给进压力、及时调整钻进参数。

6、浮船行驶前应把定位钢管桩起拔到距海底一定高度并夹紧。

7、施工过程中要及时的获悉近期天气情况，结合钻孔深度组织施工。

采用本发明实施例提供的滨海钻探定位方法，亦或称“钻探浮船+定位钢管桩+套管伸缩器”工法，在莱州朱由西海上金矿普查项目中实施情况详表1：已完工钻孔一览表。

表1已完工钻孔一览表

本发明实施例采用套管伸缩器和浮船定位装置配合锚泊在浮船绳钻上的应用，较好的解决了船载钻探设备在滨海进行绳索取芯钻探横向、竖向定位难题。从钻孔就位到具备开钻条件，一般只需2～3个小时即可完成，节约了大量时间、成本、综合效应显著提高。本发明实施例提供的“钻探浮船+定位钢管桩+套管伸缩器”工法在滨海孔深200m以浅的钻探中具有施工简单、造价低、工期短、安全环保等特点，有着良好的应用前景。

需要说明的是：对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及系统的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (22)

1.一种套管伸缩器，用于连接第一级套管和第二级套管，其特征在于，所述套管伸缩器包括：塞线体、塞线、压环和压帽；其中，

所述塞线体、塞线、压环和压帽均为管状结构；

所述塞线体的内腔壁上沿其自身轴线方向顺次设置有用于容置所述塞线的容置段以及用于连接所述第一级套管的第一连接段；

所述塞线的内径与伸入所述塞线体内的所述第二级套管的外径相适配；

所述塞线容置在所述容置段内，且处于所述第二级套管与所述塞线体之间；

所述塞线体外壁上对应所述容置段处设有用于连接所述压帽的第二连接段；

所述压环设置在所述压帽与所述塞线之间，所述压帽通过所述第二连接段与所述塞线体连接，并在所述塞线体的轴线方向上向所述压环施压，通过所述压环将所述塞线压紧在所述容置段内。

2.根据权利要求1所述的套管伸缩器，其特征在于，所述塞线由盘根或软胶条材料制成。

3.根据权利要求1所述的套管伸缩器，其特征在于，所述塞线体的最小内径比所述第二级套管的外径大1～3mm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的套管伸缩器，其特征在于，

所述第一连接段为设置在所述塞线体内腔壁上的内螺纹结构；

所述第一连接段与所述第一级套管螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的套管伸缩器，其特征在于，所述第一连接段的长度为90～110mm。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的套管伸缩器，其特征在于，

所述第二连接段为设置在所述塞线体外壁上的外螺纹结构；

所述压帽的内腔壁上设有内螺纹；

所述第二连接段与所述压帽螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的套管伸缩器，其特征在于，所述第二连接段的长度为140～160mm；所述压帽的内腔壁上设有内螺纹的长度为140～160mm。

8.根据权利要求1所述的套管伸缩器，其特征在于，所述压帽的最小内径比所述第二级套管的外径大1～3mm。

9.根据权利要求1、2、3或8所述的套管伸缩器，其特征在于，所述压帽的外壁设有滚花结构。

10.根据权利要求1所述的套管伸缩器，其特征在于，所述塞线的壁厚为11～20mm。

11.根据权利要求10所述的套管伸缩器，其特征在于，所述压环的最小内径比所述第二级套管的外径大2～4mm，所述压环的壁厚小于所述塞线的壁厚。

12.根据权利要求1、2、3、8或10所述的套管伸缩器，其特征在于，所述塞线的长度为148～152mm。

13.一种滨海钻探定位用系统，其特征在于，包括用于实现钻具随潮水涨落自由升沉伸缩的套管伸缩器以及用于对钻探浮船进行横向定位并实现钻探浮船随潮水涨落自由升沉的浮船定位装置；其中，

所述套管伸缩器采用上述权利要求1～12中任一项所述的套管伸缩器；

所述浮船定位装置，包括：

卡箍，用于固定在所述钻探浮船上；

固定导向管，通过所述卡箍固定在所述钻探浮船上；

定位钢管桩，穿入所述固定导向管，并深入海底第一设定深度。

14.根据权利要求13所述的滨海钻探定位用系统，其特征在于，所述浮船定位装置，还包括：

销钉，设置在所述定位钢管桩上，用于套挂绳索。

15.根据权利要求13或14所述的滨海钻探定位用系统，其特征在于，所述固定导向管的内径比所述定位钢管桩的外径大3～5mm。

16.根据权利要求13或14所述的滨海钻探定位用系统，其特征在于，第一设定深度为2～5m。

17.根据权利要求13所述的滨海钻探定位用系统，其特征在于，所述定位钢管桩的长度大于或等于所述钻探浮船最高吃水线以上船体高、水深以及所述第一设定深度之和。

18.一种滨海钻探定位方法，其使用上述权利要求1-12中任一所述的套管伸缩器实现，其特征在于，包括：

在钻探浮船定位完成后，将第一级套管的下端钻进海底第二设定深度；

将套管伸缩器的塞线体的第一连接段与所述第一级套管的上端连接；

在所述第二级套管上安装所述套管伸缩器的塞线；

将安装了所述塞线的所述第二级套管插入所述塞线体内；

从上方将所述套管伸缩器的压环推入所述塞线体内，并旋紧所述套管伸缩器的压帽，所述压帽在所述塞线体的轴线方向上向所述压环施压，通过所述压环将所述塞线压紧在所述容置段内；

将所述第二级套管的上部与冲洗液漏斗固定。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述第二级套管上安装所述套管伸缩器的所述塞线之后，还包括：

在所述塞线上涂抹防水黄油。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述套管伸缩器和所述第一级套管连接处用长度可调钢丝绳与钻探浮船固定。

21.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述第二设定深度为大于10m的长度。

22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：

确定桩位；

起吊定位钢管桩，并将定位钢管桩穿入固定导向管；

在确定的所述桩位处将所述钢管桩压入海底第一设定深度，完成钻探浮船定位；

其中，所述固定导向管通过卡箍固定在钻探浮船上。