CN111980613A - 一种无套管层甲板的海洋钻探工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无套管层甲板的海洋钻探工艺，包括：一，在需要下放的位于泥面以上的外层套管串上安装一个伸缩套管，当到下放套管层位后，先下放外层套管，并在钻机带动下进行扫孔及下放外层套管，当外层套管钻进到预定下放位置后停止钻进；二，将外层套管串下放至月池盖套管补心内，完成后钻机继续在套管内钻进；三，当钻进至下一个需要下套管的地层后，进行内层套管串的连接、扫孔和下放。本发明借助伸缩套管解决了没有套管层甲板的钻井船在海洋钻探取心时需要下放套管的难题，且适用于各种排量钻采船，只需按直径配套伸缩套管和各级套管即可，扩大了钻采船的应用范围；制造成本低，远低于搭建临时套管层平台，可推广。

Description

一种无套管层甲板的海洋钻探工艺
技术领域
本发明涉及海洋钻井设备的技术领域，特别是涉及一种无套管层甲板的海洋钻探工艺。
背景技术
浅海海洋取心钻探中钻遇易坍塌地层时，需要下放套管封隔易坍塌地层，然后换径继续钻进。现有常规方法为使用带有钻台层甲板和套管层甲板的钻井船进行下放套管作业。套管层甲板位于钻台层甲板下部。钻至需要下放套管钻井深度后，下放套管，套管上部用套管夹固定，自由放置于套管甲板上，使其可以随海浪上下活动，并随着潮汐加接或卸掉部分套管，使套管头始终保持在套管层甲板与钻台层甲板之间。如果有需要下放多层套管，则其他层套管也如此处理。这种方法要求必须有钻台层甲板和套管层甲板，两层之间高度满足套管随海浪起伏运动的高度要求。
这种双层甲板下放套管的方法，需要钻井船钻机下方有钻台甲板及套管层甲板两层甲板,如果钻井船没有设计套管层甲板，则套管无合适安放方法；采用这种方法下放套管要随时关注套管头随海浪起伏的高度是否超出两层甲板限制，并依实际情况加接或者卸掉部分套管。在接卸套管过程中，人员在两层甲板间的空间操作上下活动中的套管，有很大的误操作风险，人员容易受伤。除此以外，部分无套管层甲板钻采船在遇到必须下套管的工况时，需临时搭建套管层平台，小排量钻采船因其钻机功率限制，钻机小，下的套管尺寸也小，重量轻，对套管层平台要求不高，相对较容易实现；而大排量钻采船钻机功率大，钻机体积也大，钻孔深度一般较深，需下放大直径套管，重量大，对套管层平台要求高，很难实现临时搭建。
发明内容
本发明的目的是提供一种无套管层甲板的海洋钻探工艺，以解决上述现有技术存在的问题，使无套管层甲板钻采船无需搭建套管层平台即可实现下套管。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种无套管层甲板的海洋钻探工艺，具体包括如下步骤：
步骤一，在需要下放的位于泥面以上的外层套管串上安装一个伸缩套管和悬挂短节，所述伸缩套管能够拉伸、压缩和传递扭矩，当钻进到需要下放套管的层位后，先下放外层套管，并在钻机带动下进行扫孔及下放外层套管，当所述外层套管钻进到预定下放位置后停止钻进，同时记录所述内层套管的悬挂短节在管串中的位置；
步骤二，将所述外层套管串用夹持器固定于下放孔处，卸掉套管串上的转换接头并更换为用于连接所述外层套管的投放接头，再用所述钻机上的外层套管投放器提起所述投放接头及所述外层套管串并下放至月池盖套管补心内，完成后所述钻机继续在套管内钻进；
步骤三，当钻进至下一个需要下套管的地层后，提出钻具，进行内层套管串的连接、扫孔和下放，所述内层套管钻进到预定位置后停止钻进；
步骤四，上提内层套管串，根据外层套管串中下放内层套管的悬挂短节的位置，计算出所需内层套管串的长度及内层套管的投放接头位置，对内层套管串进行连接，并由内层套管投放器投放到下放孔内，再回收所述内层套管投放器。
优选的，所述外层套管串包括由下至上依次连接的套管靴、外层套管、内层套管的悬挂短节、伸缩套管、外层套管和用于与所述钻机连接的转换接头。
优选的，所述内层套管串包括由下至上依次连接的套管靴、内层套管和用于与所述钻机连接的转换接头。
优选的，步骤四之后，所述内层套管投放到预定位置后，可换径进行下一开次钻进。
优选的，当需下放套管封隔地层时，重复步骤四下放第三层内套管。
优选的，钻井结束后，需打捞出下放的所述内层套管时，使用可退式捞矛进行打捞，外层套管打捞需时，在下放孔处用套管投放器进行打捞。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明借助伸缩套管解决了没有套管层甲板的钻井船在海洋钻探取心时需要下放套管的难题，且适用于各种排量钻采船，只需按直径配套伸缩套管和各级套管即可，扩大了钻采船的应用范围；制造成本低，远低于搭建临时套管层平台，可推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明无套管层甲板的海洋钻探工艺的结构示意图；
图2为本发明中投放接头的结构示意图一；
图3为本发明图2中A-A的截面结构示意图；
图4为本发明中投放接头的结构示意图二；
图5为本发明中套管投放器的结构示意图；
其中：1-钻机，2-钻台层甲板，3-月池盖套管补心，4-投放接头，5-悬挂短节，6-外层套管，7-内层套管，8-套管靴，9-钻具。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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付出创造性劳动的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。
本发明的目的是提供一种无套管层甲板的海洋钻探工艺，以解决现有技术存在的问题，使无套管层甲板钻采船无需搭建套管层平台即可实现下套管。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图5所示：本实施例提供了一种无套管层甲板的海洋钻探工艺，具体包括如下步骤：
步骤一，在需要下放的位于泥面以上的外层套管6串上安装一个伸缩套管和悬挂短节5，伸缩套管能够拉伸、压缩和传递扭矩，当钻进到需要下放套管的层位后，先下放外层套管串，从下到上按照外层套管靴、外层套管6、悬挂短节5、外层套管6、伸缩套管、外层套管6、转换接头、钻机的顺序连接套管管串，在钻机1带动下进行扫孔及下放外层套管6，当外层套管6钻进到预定下放位置后停止钻进，同时记录内层套管7的悬挂短节5在管串中的位置。悬挂短节5是悬挂内层套管7的接头，记录其位置即可知道内层套管下入后固定的位置。记录方法为记录整个外层套管串中套管单根长度、数量、下入顺序，从而推算出甲板面下入多深为该悬挂短节5。其中，伸缩套管可以补偿海浪引起的钻井船的升降位移，伸缩套管以下的套管串固定于地层内，而伸缩套管以上的套管串与钻台层甲板2相对固定。本实施例的工艺可轻松解决无套管层甲板下套管难的问题，且适用于各种排量钻采船，只需按直径配套伸缩套管和各层级套管即可，可扩大钻采船的应用范围。套管尺寸有已经成型的序列尺寸，按直径从大到下依次排列，比如178mm>140mm>108mm等，一般依次选小一级的套管，特殊情况下会选择跨一级的套管。
步骤二，将外层套管6串用夹持器固定于下放孔处，卸掉套管串上的转换接头并更换为用于连接外层套管6的投放接头4，再用钻机1上的外层套管投放器提起投放接头4及外层套管串并下放至月池盖套管补心3内，完成后钻机1继续在套管内钻进；投放器和投放接头4配合使用，投放器的定位凸起(或螺栓)卡接于投放接头4的凹槽内，下放到底后可以回转并提出投放器。外层套管串包括由下至上依次连接的套管靴8、外层套管6、内层套管7的悬挂短节5、伸缩套管、外层套管6和用于与钻机1连接的转换接头。
步骤三，当钻进至下一个需要下套管的地层后，提出钻具9，进行内层套管串的连接、扫孔和下放，内层套管钻进到预定位置后停止钻进；内层套管串包括由下至上依次连接的套管靴8、内层套管7和用于与钻机1连接的转换接头。
步骤四，上提内层套管串，根据外层套管串中下放内层套管的悬挂短节5的位置，计算出所需内层套管串的长度及内层套管7的投放接头4位置，对内层套管串进行连接，并由内层套管7投放器投放到下放孔内，再回收内层套管7投放器。
步骤四之后，内层套管7投放到预定位置后，可换径进行下一开次钻进。预定位置即内层套管的投放接头已经接触外层套管的悬挂短节，两次预定位置都是指悬挂短节5所在的位置，下放到位后套管悬重指示下降。当需下放套管封隔地层时，重复步骤四下放第三层内套管，下放的越晚越靠内，套管直径尺寸也越小。钻井结束后，需打捞出下放的内层套管7时，使用可退式捞矛进行打捞，外层套管6打捞需时，在下放孔处用套管投放器进行打捞。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种无套管层甲板的海洋钻探工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤一，在需要下放的位于泥面以上的外层套管串上安装一个伸缩套管和悬挂短节，所述伸缩套管能够拉伸、压缩和传递扭矩，当钻进到需要下放套管的层位后，先下放外层套管，并在钻机带动下进行扫孔及下放外层套管，当所述外层套管钻进到预定下放位置后停止钻进，同时记录所述内层套管的悬挂短节在管串中的位置；
步骤二，将所述外层套管串用夹持器固定于下放孔处，卸掉套管串上的转换接头并更换为用于连接所述外层套管的投放接头，再用所述钻机上的外层套管投放器提起所述投放接头及所述外层套管串并下放至月池盖套管补心内，完成后所述钻机继续在套管内钻进；
步骤三，当钻进至下一个需要下套管的地层后，提出钻具，进行内层套管串的连接、扫孔和下放，所述内层套管钻进到预定位置后停止钻进；
步骤四，上提内层套管串，根据外层套管串中下放内层套管的悬挂短节的位置，计算出所需内层套管串的长度及内层套管的投放接头位置，对内层套管串进行连接，并由内层套管投放器投放到下放孔内，再回收所述内层套管投放器。
2.根据权利要求1所述的无套管层甲板的海洋钻探工艺，其特征在于：所述外层套管串包括由下至上依次连接的套管靴、外层套管、内层套管的悬挂短节、伸缩套管、外层套管和用于与所述钻机连接的转换接头。
3.根据权利要求1所述的无套管层甲板的海洋钻探工艺，其特征在于：所述内层套管串包括由下至上依次连接的套管靴、内层套管和用于与所述钻机连接的转换接头。
4.根据权利要求1所述的无套管层甲板的海洋钻探工艺，其特征在于：步骤四之后，所述内层套管投放到预定位置后，可换径进行下一开次钻进。
5.根据权利要求4所述的无套管层甲板的海洋钻探工艺，其特征在于：当需下放套管封隔地层时，重复步骤四下放第三层内套管。
6.根据权利要求1所述的无套管层甲板的海洋钻探工艺，其特征在于：钻井结束后，需打捞出下放的所述内层套管时，使用可退式捞矛进行打捞，外层套管打捞需时，在下放孔处用套管投放器进行打捞。
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