CN112855027B - 一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法 - Google Patents
一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112855027B CN112855027B CN202110164710.8A CN202110164710A CN112855027B CN 112855027 B CN112855027 B CN 112855027B CN 202110164710 A CN202110164710 A CN 202110164710A CN 112855027 B CN112855027 B CN 112855027B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- transition joint
- expansion corrugated
- corrugated pipe
- expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 105
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 238000013040 rubber vulcanization Methods 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 16
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
- E21B31/12—Grappling tools, e.g. tongs or grabs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
- E21B7/208—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes using down-hole drives
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法，借助于管串器具实施，包括事故孔段上下部扩孔并选择膨胀波纹管长度；管串器具下入孔内；泵送投球；增压碰撞；切割上过渡接头；扩大上切口；打捞管进入卡块；切割下过渡接头；扩大下切口等步骤。采用本发明方法大大降低深海钻探膨胀波纹管下入内外的压差，有效避免膨胀波纹管在巨大外部压力作用下发生严重变形导致无法使用的弊端。此外，本发明在膨胀波纹管碰撞挂壁后，可利用下入器具的打捞机构，将球座、接头随下入器具一同打捞回收，一方面可以实现相关部件的回收利用，另一方面实现钻孔内不留异物，避免孔内异物影响钻探过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻探技术，特别是深海膨胀波纹管贯通式下入方法。
背景技术
随着地质钻探找矿向深部、边远、复杂区域发展，对钻探方法的要求越来越高。超深复杂区域钻探过程中不可避免会遇到漏失、坍塌、缩径、溶洞等复杂地层，经常发生烧钻、卡钻、埋钻等钻探事故。近来推出的膨胀波纹管护壁技术是解决地质钻探、油气钻探过程中发生地层漏失、井壁掉块及坍塌造成烧钻、卡钻、埋钻等井内事故的有效方法。膨胀管护壁技术是在地质施工过程中将膨胀管下入孔内，膨胀管经外力作用膨胀，膨胀后的膨胀管与孔壁悬挂固定，钻杆带动送入器具对膨胀管焊接位置切割，切割完成后提升钻杆，钻杆连接送入器具提出孔口。目前膨胀波纹管技术在地质钻探领域的应用尚不普遍，少量应用也仅是用于陆地钻探，还未有专门针对深海钻探而研发的膨胀套管护壁技术。深海钻探与陆地钻探的最大区别是膨胀波纹管的下入深度不仅为钻孔的深度还包括海水层的深度，因此下入过程膨胀波纹管体将承受海水巨大的外部压力。现有应用于陆地钻孔的膨胀波纹管下入装置为封闭式下入，内部封存部分压力用来平衡管体外部的液柱压力，但是由于深海钻探海水加钻孔的深度有可能达到上万米，巨大的外部压力将使封闭的膨胀波纹管内外压差巨大，使膨胀管下入过程发生严重变形，导致无法使用，因此现有封闭式的下入装置不适用于深海钻探中膨胀波纹管的下入。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种可平衡膨胀波纹管内外压力且可以回收接头的深海膨胀波纹管贯通式下入方法。
本发明所述问题是以下述技术方案解决的：
一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法，借助于管串器具实施，管串器具为由上至下依次连接的通管器、上总成、上过渡接头、膨胀波纹管、下过渡接头和下总成，上总成包括自上而下设置的钻杆接头、外管和割刀，上总成还设有打捞机构，下总成由打捞管和球座构成，所述方法包括下述步骤：
a、事故孔段上下部扩孔并选择膨胀波纹管长度：根据岩心勘测结果确定事故孔段扩孔位置和护壁长度，事故孔段扩孔；根据护壁长度确定所需膨胀波纹管数量和长度；
b、膨胀波纹管与过渡接头连接：最上部膨胀波纹管的上端连接上过渡接头，上过渡接头上端连接上总成，上总成设有打捞机构；最下部膨胀波纹管的下端连接下过渡接头，下过渡接头下端连接下总成，下总下部成设有球座；
c、膨胀波纹管外壁硫化橡胶：膨胀波纹管外壁涂覆硫化橡胶层，硫化橡胶层厚度3-5毫米；
d、下总成、膨胀波纹管、上总成依次下入孔内：将最下部膨胀波纹管及下过渡接头、下总成提起下放，下放一定距离后，利用孔口夹持器将膨胀波纹管管体夹持；起吊第二根膨胀波纹管与最下部膨胀波纹管对合焊接；依此逐根加接膨胀波纹管直至最上部膨胀波纹管对合焊接完成，通过钻杆将管串器具下放到孔内，膨胀波纹管与需要护壁的位置对应；
e、投球：在地面上适当位置，将两根钻杆连接处拆开，向钻杆内投入钢球；
f、泵送投球：将拆开的两根钻杆再次连接，向钻杆及管串内部泵送清水或泥浆，依靠泵送的水流将钢球推送到球座上，将球座封堵；
g、增压膨胀：球座被封堵，随着不断有清水或泥浆泵送进入管体，管体内压力上升，继续增大泵压，当压力增大到15-20MPa后停泵，膨胀波纹管在压力作用下膨胀挂壁；
h、切割上过渡接头：正转钻杆，钻杆带动上总成转动下移，当回转阻力加大后说明割刀已经碰触上过渡接头锥面，原位加速回转进入切割状态，边切割边下移直至割刀将上过渡接头锥面完全割断；
i、扩大上部切口：上过渡接头切割完成后下放钻杆，下放至通管器最大直径位于切口处时，原位快速旋转，反复上提下放多次无阻力后，继续下放钻杆；
j、打捞管进入卡块：随钻杆下放打捞管进入打捞机构；
k、切割下过渡接头：割刀碰触到下过渡接头锥面后无法继续下移，启动动力头，钻杆带动割刀旋转，边旋转边向下加压切割下过渡接头，直至下过渡接头切断；下过渡接头切割完毕后，打捞管已经悬挂到打捞机构的卡块上；
l、扩大下部切割口：下过渡接头切割完成后，将通管器大直径处下放到切口位置，原位快速旋转，反复上提下放多次无阻力后，上提钻杆，将上总成、过渡接头及球座提出孔外，完成膨胀波纹管护壁及器具打捞。
上述深海膨胀波纹管贯通式下入方法，所述打捞机构包括中心管、过渡套、卡块和扭簧，中心管外径为上大下小的台阶状，中心管上部大直径段与外管轴孔螺纹连接，中心管的下端连接过渡套，过渡套下部连接上过渡接头，中心管内壁设有卡块槽，卡块槽内铰接卡块，扭簧两端分别连接卡块和中心管；钻杆接头为外径自上而下依次变小的阶梯形管体，钻杆接头中部与外管轴孔螺纹连接，钻杆接头下端插入中心管中，钻杆接头插入中心管内的部分与中心管间隙配合且经密封圈密封连接。
上述深海钻探用膨胀波纹管下入打捞装置，打捞管下部与球座固定，打捞管上部探入膨胀波纹管内，球座设有中心通孔，中心通孔上部设有承接球锥面，打捞管顶部设有卡台，卡台下部设有数圈卡止圈，卡止圈的截形为锯齿形。
上述深海膨胀波纹管贯通式下入方法，所述通管器下部小直径段与钻孔接头轴孔螺纹连接，通管器上部大直径段的直径与所钻裸孔孔径匹配，通管器的大直径段的上下端设有扩孔倒角，通管器上部设有与钻杆螺纹连接的螺纹孔。
上述深海膨胀波纹管贯通式下入方法，上过渡接头由上直管段和上小下大的锥形段构成，下过渡接头由上大下小的锥形端和下直管段构成，上、下过渡接头的锥形段大端直径与膨胀波纹管未膨胀状态的直径匹配，割刀的外径小于上、下过渡接头的锥形段大端直径。
上述深海膨胀波纹管贯通式下入方法，膨胀波纹管长度为事故孔段长度与两倍悬挂段长度之和，悬挂段分别位于扩孔段上下两端，各悬挂段长度不小于一米。
上述深海膨胀波纹管贯通式下入方法，：事故孔段扩孔部位的孔径大于裸孔段孔径25-40毫米。
上述深海膨胀波纹管贯通式下入方法，上述c步骤中最上部一根膨胀波纹管的上端不小于1m距离硫化橡胶，最下部一根膨胀波纹管下端不小于1m距离硫化橡胶；橡胶硫化的长度根据膨胀波纹管的总长度而定，总长度越长，橡胶硫化的越长。
本发明针对深海钻探的特殊要求而设计，所述方法下入膨胀波纹管采用贯通式，从而保证膨胀波纹管下入过程内外压力平衡；膨胀波纹管下入到位后再通过投球密封加压等步骤实现膨胀波纹管的挂壁。采用本发明方法大大降低深海钻探膨胀波纹管下入内外的压差，有效避免膨胀波纹管在巨大外部压力作用下发生严重变形导致无法使用的弊端。此外，本发明在膨胀波纹管碰撞挂壁后，可利用下入器具的打捞机构，将球座、接头随下入器具一同打捞回收，一方面可以实现相关部件的回收利用，另一方面实现钻孔内不留异物，避免孔内异物影响钻探过程。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明方法下总成与膨胀波纹管连接示意图；
图2是本发明方法膨胀波纹管对接示意图；
图3是本发明方法上总成与膨胀波纹管对接示意图；
图4是本发明方法管串器具整体下放示意图；
图5是本发明方法投球示意图；
图6是本发明方法打压膨胀示意图；
图7是本发明方法切割上过渡接头示意图；
图8是本发明方法扩大上切口示意图；
图9是本发明方法打捞下总成示意图；
图10是本发明方法切割下过渡接头示意图；
图11是本发明方法扩大下切口示意图；
图12是本发明方法提出上总成、下总成示意图；
图13是本发明管串器具的结构示意图；
图14是图13中A处的局部放大视图。
图中各标号为：1、上总成，1-1、钻杆接头，1-2、外管，1-3、中心管，1-4、割刀，1-5、卡块，1-6、扭簧，1-7、过渡套，2、下总成，2-1、打捞管，2-2、球座，3、通管器，4、钻杆，5、膨胀波纹管，6、上过渡接头，7、下过渡接头，8、海水层，9、上稳定岩石层，10、事故孔段，11、下稳定岩石层，12、裸孔，13、扩孔部位，14、钢球，15、高压液体。
具体实施方式
本发明方法借助于管串器具实施，其中膨胀波纹管下入孔过程采用的管串器具为贯通式，以保证膨胀波纹管下入过程内外压力平衡；膨胀波纹管下入到位后，经钻杆将钢球投到管串器具底部的球座，将通过封闭，再经过高压液体的注入使膨胀波纹管膨胀悬挂到孔壁；之后进行切割接头并经打捞机构将接头、球座打捞回收。
参看图13、图14，所述管串器具由上至下依次连接的通管器3、上总成1、上过渡接头6、膨胀波纹管5、下过渡接头7和下总成2。其中，上总成包括自上而下连接的钻杆接头1-1、外管1-2、割刀1-4。上总成还设有打捞机构，打捞机构包括中心管1-3、过渡套1-7、卡块1-5和扭簧1-6。中心管外径为上大下小的台阶状，中心管上部大直径段设有外螺纹，外管中部设有内螺纹，内螺纹处构成外管凸台，中心管与外管轴孔螺纹连接。中心管的下端连接过渡套，过渡套下部连接上过渡接头，上过渡接头设有上小下大的锥孔段，上过渡接头的下部大端匹配焊接膨胀波纹管的上端。中心管下部的内壁处设有卡块槽，卡块槽内铰接卡块1-5，扭簧两端分别连接卡块和中心管。卡块设置2-4块，卡块可以在外力的作用下向上翻起，扭簧可以起到将卡块拉回的作用。钻杆接头1-1为外径自上而下依次变小的阶梯形管体，钻杆接头中部与外管轴孔螺纹连接，钻杆接头下端插入中心管中，钻杆接头插入中心管内的部分与中心管间隙配合且经密封圈密封连接。下总成2由打捞管2-1和球座2-2构成，膨胀波纹管的下端匹配焊接下过渡接头7的上端，下过渡接头设有上大下小的锥孔段，下过渡接头的下部焊接球座。打捞管的下部与球座固定，打捞管上部探入下过渡接头和膨胀波纹管内，球座设有中心通孔，中心通孔上部设有承接球锥面。打捞管顶部设有卡台，卡台下部设有数圈卡止圈，卡止圈的截形为锯齿形。通管器3的下部小直径段与钻孔接头轴孔螺纹连接，通管器3的上部大直径段的直径与所钻裸孔(未经扩孔)的孔径匹配，通管器的大直径段的上下端设有扩孔倒角，通管器上部设有与钻杆螺纹连接的螺纹孔。
以下结合附图对本发明方法步骤予以详述：
a、事故孔段上下部扩孔并选择膨胀波纹管长度：参看图1，钻孔位置位于海水层8的下部。根据岩心勘测结果确定事故孔段10的位置和护壁长度。事故孔段扩孔，形成扩孔部位13，扩孔部位的孔径大于裸孔段孔径25-40毫米，扩孔部位的上部和下部为裸孔12。事故孔段的上部为上稳定岩石层9，事故孔段的下部为下稳定岩石层11。根据护壁的长度确定所需膨胀波纹管长度，膨胀波纹管长度为事故孔段长度与两倍悬挂段长度之和，悬挂段分别位于事故孔段上下两端的上稳定岩石层和下稳定岩石层，各悬挂段长度不小于一米。根据膨胀波纹管的长度确定膨胀波纹管的数目。
b、膨胀波纹管与过渡接头连接：最上部膨胀波纹管的上端焊接上过渡接头，上过渡接头上端连接上总成；最下部膨胀波纹管的下端焊接下过渡接头，将下总成插入下过渡接头和膨胀波纹管内进行焊接。
c、膨胀波纹管外壁硫化橡胶：最上部一根膨胀波纹管的上端不小于1m距离硫化橡胶，最下部一根膨胀波纹管下端不小于1m距离硫化橡胶，硫化橡胶层厚度3-5毫米。
d、下总成、膨胀波纹管、上总成依次下入孔内：参看图2-图4，将最下部膨胀波纹管及下过渡接头、下总成提起下放，下放一定距离后，利用孔口夹持器将膨胀波纹管管体夹持；起吊第二根膨胀波纹管与最下部膨胀波纹管对合焊接；依此逐根加接膨胀波纹管直至最上部膨胀波纹管对合焊接完成，通过钻杆将管串器具下放到孔内，膨胀波纹管4与需要护壁的位置对应。
e、投球、泵送钢球：参看图5，在地面上满足投球高度的适当位置，将两根钻杆连接处拆开，向钻杆内投入钢球14。
f、泵送投球：参看图6，将拆开的两根钻杆再次连接，向钻杆及管串内部泵送高压液体15，高压液体可以是清水或泥浆，依靠泵送的水流压力将钢球14推送到球座2-2上，将球座封堵；
g、增压膨胀：球座被封堵，随着不断有高压液体进入膨胀波纹管内，膨胀波纹管内压力上升，继续增大泵压，当压力增大到15-20MPa后停泵，膨胀波纹管在压力作用下膨胀挂壁，停泵。
h、切割上过渡接头：参看图7，正转钻杆，钻杆带动通管器、上总成转动下移，回转过程外管中间凸台上的母扣与中心管脱离，丝扣脱离后继续向下回转，当回转阻力加大后说明割刀已经碰触上过渡接头的锥面，原位快速旋转进入切割状态，割刀1-4将上过渡接头6的锥面完全割断；切断后的上过渡接头及中心管向下掉落，最终中心管上部的台阶面落到外管凸台处。
i、扩大上部切口：参看图8，上过渡接头切割完成后下放钻杆4，下放至通管器3最大直径位于切口处时，原位快速旋转扩大切口，反复上提下放多次无阻力后，继续下放钻杆。
j、打捞管进入卡块：参看图9，上切割口扩大后，钻杆带动通管器和上总成继续下移膨胀波纹管总长的距离，打捞管2-1进入打捞机构的卡块1-5上，从而保证下过渡接头割断后，下总成不会掉落孔内；
k、切割下过渡接头：参看图10，随钻杆下移，割刀1-4碰触到下过渡接头7的锥面后无法继续下移，启动动力头，钻杆带动割刀旋转，边旋转边向下加压切割下过渡接头，直至下过渡接头切断；下过渡接头切割完毕后，打捞管已经悬挂到打捞机构的卡块上，因此可以随钻杆一起提出孔外。
l、扩大下部切割口：参看图11，下过渡接头切割完成后，将通管器3大径处下放到切口位置，原位快速旋转，反复上提下放多次无阻力后，说明切口已经扩大。上提钻杆，将上总成、过渡接头及球座提出孔外，如图12所示，即完成了膨胀波纹管护壁及器具打捞。
以下给出一个本发明方法的具体实施例：
海水深度1000m，钻孔直径￠241mm在钻进至1100m处发生坍塌。需要对事故孔段进行膨胀波纹管护壁，护壁工艺流程如下：
(1)判断事故孔段：通过所取岩心判断事故孔段位置为1010m-1050m
(2)确定可悬挂段及扩孔段：通过岩心判断1008m以上和1051m以下岩层状况较好，可进行悬挂，上下悬挂长度各为1m，膨胀波纹管上下端距离扩孔位置上下端距离各为1m，因此，确定扩孔距离为1006m-1053m，扩孔直径为￠273mm。
(3)计算膨胀管数量：单根膨胀波纹管长度9m，需要护壁段长度为45m，确定需要膨胀波纹管数量5根。
(4)选择两根膨胀波纹管，分别与上、下过渡接头焊接。
(5)将下总成与下过渡接头的小端焊接。
(6)硫化橡胶：根据已经确定的悬挂为，在最上面一根膨胀波纹管的最上端
1m距离硫化橡胶，在最下端一根膨胀波纹管最下端1m距离硫化橡胶。
(7)提吊最下面一根膨胀波纹管：将已经与下过渡接头和下总成焊接好的最下面一根膨胀波纹管提起下放到孔口，下放至膨胀波纹管上端面距离孔口
1.5m位置时，利用孔口夹持器将管体夹紧。
(8)膨胀波纹管对接：起吊第二根膨胀波纹管，两根管体在垂直方向和圆周方向对齐，通过焊接方式进行连接，焊接后下放上面一根管体，依此流程逐根加接膨胀波纹管。
(9)上总成与最上面一根膨胀波纹管连接
(10)整体下放：通过钻杆将以上连接好的膨胀波纹管管串下放到
1007m-1052m处。
(11)投球：管串下放前计算钻具组合，确保钻杆拆开位置在地面以上0.5m-2m
之间的位置，既能满足钻杆的夹持又能满足人在地面能够将球投入钻杆。(12)泵送投球增压膨胀：钢球落到投球座上以后，管体内部通道被封堵，随着不断有清水或泥浆泵送进入管体，管体内压力上升，由此可判断投球到位。此后继续增大泵压，当压力增大到18MPa后，判断管体膨胀完毕，停泵。
(13)切割上过渡接头：正转钻杆，钻杆带动通管器、钻杆接头、外管及割刀一起向下回转距离100mm，回转过程外管中间凸台上的母扣与中心管脱离，丝扣脱离后继续向下回转，当回转阻力加大后说明割刀已经碰触上过渡接头锥面，此时进入切割状态，割刀将过渡接头锥面完全割断，距离在
350mm-450mm之间。
(14)扩大上部切割口：上过渡接头切割完成后下放钻杆，下入距离为自钻杆接头上端面至割刀刃的长度2m+通管器长度1m，割头时下移距离约500mm，
因此继续下一距离为2m时通管器最大直径位于切口处，原位快速旋转，观察钻机扭矩，开始旋转时扭矩为2.5KNm，下降至2KNm后扭矩不再发生变化，说明切口已扩大，降低转速，反复上提下放多次无阻力后，继续下放钻具。
(15)打捞管进入卡块：上切割口扩大后，钻杆带动通管器和上总成继续下移45m，此时捞管进入中心管组件的卡块上，保证下过渡接头割断后，下总成不会掉落孔内。
(16)切割下过渡接头。
(17)扩大下部切割口：切割完毕后继续下移距离2m-2.5m，保证通管器最大直径处位于切口处，进行扩口。
(18)提钻完成护壁。
Claims (8)
1.一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法，借助于管串器具实施，其特征在于：管串器具为由上至下依次连接的通管器、上总成、上过渡接头、膨胀波纹管、下过渡接头和下总成，上总成包括自上而下设置的钻杆接头、外管和割刀，上总成还设有打捞机构，下总成由打捞管和球座构成，所述方法包括下述步骤：
a、事故孔段上下部扩孔并选择膨胀波纹管长度：根据岩心勘测结果确定事故孔段扩孔位置和护壁长度，事故孔段扩孔；根据护壁长度确定所需膨胀波纹管数量和长度；
b、膨胀波纹管与过渡接头连接：最上部膨胀波纹管的上端连接上过渡接头，上过渡接头上端连接上总成，上总成设有打捞机构；最下部膨胀波纹管的下端连接下过渡接头，下过渡接头下端连接下总成，下总成的下部设有球座；
c、膨胀波纹管外壁硫化橡胶：膨胀波纹管外壁涂覆硫化橡胶层，硫化橡胶层厚度3-5毫米；
d、下总成、膨胀波纹管、上总成依次下入孔内：将最下部膨胀波纹管及下过渡接头、下总成提起下放，下放一定距离后，利用孔口夹持器将膨胀波纹管管体夹持；起吊第二根膨胀波纹管与最下部膨胀波纹管对合焊接；依此逐根加接膨胀波纹管直至最上部膨胀波纹管对合焊接完成，通过钻杆将管串器具下放到孔内，膨胀波纹管与需要护壁的位置对应；
e、投球：在地面上适当位置，将两根钻杆连接处拆开，向钻杆内投入钢球；
f、泵送投球：将拆开的两根钻杆再次连接，向钻杆及管串内部泵送清水或泥浆，依靠泵送的水流将钢球推送到球座上，将球座封堵；
g、增压膨胀：球座被封堵，随着不断有清水或泥浆泵送进入管体，管体内压力上升，继续增大泵压，当压力增大到15-20MPa后停泵，膨胀波纹管在压力作用下膨胀挂壁；
h、切割上过渡接头：正转钻杆，钻杆带动上总成转动下移，当回转阻力加大后说明割刀已经碰触上过渡接头锥面，原位加速回转进入切割状态，边切割边下移直至割刀将上过渡接头锥面完全割断；
i、扩大上部切口：上过渡接头切割完成后下放钻杆，下放至通管器最大直径位于切口处时，原位快速旋转，反复上提下放多次无阻力后，继续下放钻杆；
j、打捞管进入卡块：随钻杆下放打捞管进入打捞机构；
k、切割下过渡接头：割刀碰触到下过渡接头锥面后无法继续下移，启动动力头，钻杆带动割刀旋转，边旋转边向下加压切割下过渡接头，直至下过渡接头切断；下过渡接头切割完毕后，打捞管已经悬挂到打捞机构的卡块上；
l、扩大下部切割口：下过渡接头切割完成后，将通管器大直径处下放到切口位置，原位快速旋转，反复上提下放多次无阻力后，上提钻杆，将上总成、过渡接头及球座提出孔外，完成膨胀波纹管护壁及器具打捞。
2.根据权利要求1所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：所述打捞机构包括中心管、过渡套、卡块和扭簧，中心管外径为上大下小的台阶状，中心管上部大直径段与外管轴孔螺纹连接，中心管的下端连接过渡套，过渡套下部连接上过渡接头，中心管内壁设有卡块槽，卡块槽内铰接卡块，扭簧两端分别连接卡块和中心管；钻杆接头为外径自上而下依次变小的阶梯形管体，钻杆接头中部与外管轴孔螺纹连接，钻杆接头下端插入中心管中，钻杆接头插入中心管内的部分与中心管间隙配合且经密封圈密封连接。
3.根据权利要求2所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：打捞管下部与球座固定，打捞管上部探入膨胀波纹管内，球座设有中心通孔，中心通孔上部设有承接球锥面，打捞管顶部设有卡台，卡台下部设有数圈卡止圈，卡止圈的截形为锯齿形。
4.根据权利要求3所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：所述通管器下部小直径段与钻孔接头轴孔螺纹连接，通管器上部大直径段的直径与所钻裸孔孔径匹配，通管器的大直径段的上下端设有扩孔倒角，通管器上部设有与钻杆螺纹连接的螺纹孔。
5.根据权利要求4所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：上过渡接头由上直管段和上小下大的锥形段构成，下过渡接头由上大下小的锥形端和下直管段构成，上、下过渡接头的锥形段大端直径与膨胀波纹管未膨胀状态的直径匹配，割刀的外径小于上、下过渡接头的锥形段大端直径。
6.根据权利要求5所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：膨胀波纹管长度为事故孔段长度与两倍悬挂段长度之和，悬挂段分别位于扩孔段上下两端，各悬挂段长度不小于一米。
7.根据权利要求6所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：事故孔段扩孔部位的孔径大于裸孔段孔径25-40毫米。
8.根据权利要求7所述的深海膨胀波纹管贯通式下入方法，其特征在于：上述c步骤中最上部一根膨胀波纹管的上端不小于1m距离硫化橡胶，最下部一根膨胀波纹管下端不小于1m距离硫化橡胶；橡胶硫化的长度根据膨胀波纹管的总长度而定，总长度越长，橡胶硫化的越长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110164710.8A CN112855027B (zh) | 2021-02-06 | 2021-02-06 | 一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110164710.8A CN112855027B (zh) | 2021-02-06 | 2021-02-06 | 一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112855027A CN112855027A (zh) | 2021-05-28 |
| CN112855027B true CN112855027B (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=75988779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110164710.8A Active CN112855027B (zh) | 2021-02-06 | 2021-02-06 | 一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112855027B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113714670B (zh) * | 2021-08-13 | 2022-09-13 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种膨胀管竖直对接下放方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101473102A (zh) * | 2006-03-27 | 2009-07-01 | 弗朗索瓦·米勒 | 钻具的转向装置 |
| CN101718173A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-06-02 | 刘文西 | 石油多分支井膨胀管分叉结构及施工方法 |
| CN102777123A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-11-14 | 西南石油大学 | 一种高膨胀率裸眼悬空补贴系统及方法 |
| CN105723050A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-06-29 | 韦尔泰克有限公司 | 井下生产套管管柱 |
| CN108374640A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-07 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤矿井下松软突出煤层泡沫增压定向钻进装备与方法 |
| CN109667565A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-23 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种裸孔锚固装置及工艺方法 |
| CN109736733A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-10 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种膨胀管下入装置 |
| CN109779543A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-21 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种膨胀管加压增压系统 |
| CN111577182A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-25 | 北京探矿工程研究所 | 一种深海硬岩高效绳索取心系统及其取心钻进方法 |
-
2021
- 2021-02-06 CN CN202110164710.8A patent/CN112855027B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101473102A (zh) * | 2006-03-27 | 2009-07-01 | 弗朗索瓦·米勒 | 钻具的转向装置 |
| CN101718173A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-06-02 | 刘文西 | 石油多分支井膨胀管分叉结构及施工方法 |
| CN102777123A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-11-14 | 西南石油大学 | 一种高膨胀率裸眼悬空补贴系统及方法 |
| CN105723050A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-06-29 | 韦尔泰克有限公司 | 井下生产套管管柱 |
| CN108374640A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-07 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤矿井下松软突出煤层泡沫增压定向钻进装备与方法 |
| CN109667565A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-23 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种裸孔锚固装置及工艺方法 |
| CN109736733A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-10 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种膨胀管下入装置 |
| CN109779543A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-21 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种膨胀管加压增压系统 |
| CN111577182A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-25 | 北京探矿工程研究所 | 一种深海硬岩高效绳索取心系统及其取心钻进方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112855027A (zh) | 2021-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102575512B (zh) | 可膨胀衬管牵拉连接 | |
| US10450801B2 (en) | Casing windowing method and tool using coiled tubing | |
| CN110439524B (zh) | 油气井的重复压裂改造方法 | |
| CN111502545B (zh) | 煤矿井下复杂破碎地层近水平加压定向钻进装备与方法 | |
| CN111622728B (zh) | 电缆牵引器射孔衔接水力输送射孔的水平井射孔工艺 | |
| CN109667565B (zh) | 一种裸孔锚固装置及工艺方法 | |
| US20190330949A1 (en) | Workover tool string | |
| CN112855027B (zh) | 一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法 | |
| US10240440B2 (en) | Total control perforator and system | |
| CN113884373B (zh) | 现场真三轴加载条件下完井及冲蚀试验测试系统和方法 | |
| CN216008444U (zh) | 适用于泥化夹层地层的清水钻进取芯钻具 | |
| CN110410053A (zh) | 基于孔眼支护的煤矿顶板卸压方法 | |
| CN201965246U (zh) | 绳索取芯钻孔不提钻专用压水试验栓塞 | |
| CN103089193A (zh) | 一种筛管顶部膨胀套管封堵的尾管完井的方法 | |
| CN212671732U (zh) | 一种用于大肚子井眼的井身结构 | |
| CN100575659C (zh) | 一种欠平衡完井方法 | |
| CN108952665B (zh) | 一种半潜式钻井平台或钻井船的水力割缝装置 | |
| CN105625972A (zh) | 一种变径式通径规 | |
| CN114016920B (zh) | 一种煤矿井下大直径套管下放装置及方法 | |
| CN116066000B (zh) | 一种套管喷砂割缝造腔管柱及其整形作业方法 | |
| CN115012896A (zh) | 用于油气井重复压裂的井筒重构方法 | |
| CN212225179U (zh) | 具有钻杆密封功能的翼型气水渣分离装置 | |
| CN116927702A (zh) | 一种连续震击解卡器 | |
| CN111946303A (zh) | 一种用于大肚子井眼的井身结构 | |
| CN204827265U (zh) | 一种套管回接器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |