[发明专利]大口径瓦斯抽排孔工作套管的双塞下管方法

权利要求书

1.一种大口径瓦斯抽排孔工作套管的双塞下管方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤(一)制作浮力塞和浮力阀；

步骤(二)采用常规的工作套管割孔、穿杠、钢绳牵引提吊的下管方法进行下管；

步骤(三)将所述浮力塞焊接到工作套管上部；

步骤(四)按浮力塞下管法继续下管，在下管过程中在所述浮力塞上部的工作套管内加入加重泥浆；

步骤(五)焊接浮力阀，连接压风机，通过所述浮力阀的输气通道向所述浮力阀下部充入高压气体，关闭阀门；

步骤(六)继续所述步骤(四)，直至下管至孔底；

步骤(七)工作套管下至孔底后，钻破所述浮力阀，释放所述浮力塞和所述浮力阀之间的高压气体；

步骤(八)使用直径小于工作套管内径的钻头依次钻穿所述浮力阀和所述浮力塞，下管过程完毕。

2.根据权利要求1所述的双塞下管方法，其特征在于，所述浮力塞为水泥浮力塞，所述浮力阀为水泥浮力阀。

3.根据权利要求2所述的双塞下管方法，其特征在于，所述水泥浮力阀的制作步骤如下：将工作套管下端焊上焊板，所述焊板上设置一个圆孔，所述圆孔与一个软管的下端开口相连接，所述软管的上端开口连接高压阀门，所述软管的下部连接单向阀；然后将所述工作套管竖立，灌入水灰比为0.42∶1的水泥浆，所述软管的上端开口高出水泥浆面，当所述水泥浆完全硬化达到强度要求，即可。

4.根据权利要求1、2或3所述的双塞下管方法，其特征在于，在所述步骤(七)中，在钻破所述浮力阀之前，先在所述浮力阀上部空管内充满泥浆。

5.根据权利要求4所述的双塞下管方法，其特征在于，所述充入的高压气体的体积和气压由以下方法计算获得：

首先定义所需的参数符号，孔深H，工作套管外径R，内径r，管厚＝R-r，工作套管密度ρ，泥浆密度ρ′，工作套管总质量G，悬重G′，钻机安全负载M，浮力塞下管法需要空管总长度L，空管设计安全长度L_safe，密闭空气长度L₁，体积V₁，气压P₁，所述浮力塞下工作套管长度H₁，所述浮力塞和所述浮力阀的距离H₂；

依据孔深、工作套管内外径、密度算出工作套管悬重，即总质量减去自身浮力，G′＝G-ρ′V＝G-ρ′H(R²-r²)π；

工作套管总重超过钻机安全负载部分需要以浮力的形式提供，因此，所需的空管总长度L＝(G′-M)/(πr²ρ′)；

工作套管中浮力阀下的密闭空气最终长度L₁为：L-L_safe≤L₁≤L_safe；

工作套管总质量达到安全负载M时，焊接上浮力塞，浮力塞下工作套管长度为：H₁＝M/((ρ-ρ′)(R²-r²)π)；

焊接加入浮力塞后，继续加工作套管，并且此时补充泥浆进入工作套管内，达到H₂之后，焊接加入浮力阀，其中空管为L₁，其它H₂-L₁的长度以泥浆填补，且此时需要满足负荷小于安全负荷M，H₂(ρ-ρ′)(R²-r²)≤(L₁)ρ′r²；

最终体积为V₁＝L₁r²π；

最终气压为P₁＝(H-H₁-H₂)ρ′g。