[发明专利]一种大直径工程井下套管方法

权利要求书

1.一种大直径工程井下套管方法，其特征在于，采用钻机提吊和套管内灌注水泥浮力塞相结合在大直径工程井中下入套管。

2.如权利要求1所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，首先利用钻机提吊下入套管，在下入套管的重量接近钻机安全提升能力时，在套管中相应位置安装水泥浮力塞，依靠水泥浮力塞以上空管段产生的浮力减轻套管柱的重量；下套管作业完成后，钻穿水泥浮力塞。

3.如权利要求2所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，采用向空管段注入泥浆液体的方法来控制空管段长度，制备水泥浮力塞。

4.如权利要求3所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，根据钻机提吊能力和入井套管重量，计算浮力塞应承受浮力；然后根据浮力塞应承受浮力计算浮力塞位置和浮力塞厚度；然后将泥浆液体注入相应套管内候凝至强度达到设计要求。

5.如权利要求4所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，水泥浮力塞位置确定方法如下式I、Ⅱ，取两者最大值：

            Ⅰ

                        Ⅱ

式中，钻机提吊能力——T_钻，入井套管总重——T_套管，水泥塞重量——M_水泥塞，泥浆密度——ρ_泥浆，水泥浮力塞受力面积——S_水泥塞，水泥浮力塞上表面距井口高度即空管段长度——H_水泥塞，下入套管长度——H,套管密度——ρ_套管，套管端面积——S_套管。

6.如权利要求5所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，水泥浮力塞厚度的确定如下式III：

式III中，水泥塞与井壁摩擦力阻力——f，水泥塞密度——ρ_水泥，重力加速度——G，水泥塞水平横截面积——S，水泥塞厚度——H_厚，水泥塞周长——C。

7.如权利要求4所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，所述的水泥浮力塞的制作方法为：首先根据水泥浮力塞在最大深度的抗压、抗剪强度及安全系数选择一根入井套管；其次根据计算出的水泥浮力塞位置和厚度，沿套管内壁螺旋状焊接钢筋圈，最后用地勘水泥，注入套管内候凝，等待凝固强度达到设计要求备用即可。

8.如权利要求2-7任一所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，钻机提吊下入套管时，在套管上割孔，在孔中穿入穿杠，用钢丝绳连接钻机大钩与穿杠起吊套管，同时配合使用防套管口变形支撑板。

9.如权利要求8所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，套管对接后，抽出穿杠，将割孔割下的圆板填入孔内，焊牢，在孔外补焊方挡板。

10.如权利要求8所述的大直径工程井下套管方法，其特征在于，步骤如下：

1）将套管割孔，然后从割孔中穿入穿杠，用钢丝绳连接钻机大钩与穿杠起吊入井套管；

2）套管对接前进行找正，保证管口合缝、同心；

3）确保套管连接垂直后进行焊接，确保焊缝密实、牢固，加焊4-6块加强筋；

4）套管焊接成功后，抽出穿杠，将割孔切下的圆板填入割孔内，焊牢，在割孔外补焊方挡板；

5）按（1）-（4）工序根据入井顺序依次将套管下入井内，当下入套管的重量接近钻机安全提升能力时，安装水泥浮力塞；

（6）依靠水泥浮力塞浮力减轻入井套管重量，按顺序下入其它入井套管；

（7）下管作业完成后，回灌泥浆，采用略小于套管内径的钻头钻穿水泥浮力塞。