[发明专利]一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺

权利要求书

1.一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺，其特征在于，包括无缆水下监控系统模块和重入锥及套管系统模块，所述无缆水下监控系统模块包括可视化防震电视水下平台和甲板操作台，用于在现有钻孔重入过程中对海底进行可视化观测，所述可视化防震电视水下平台包括水下控制系统、水下电池、信标、水下摄像机、水下LED灯、高度计、深度计、光纤陀螺仪、避障声纳、侧扫声纳、推进器和减速器，所述甲板操作台包括光缆通信机、网络硬盘录像机、工控机和监视器，所述重入锥及套管系统模块用于支持多级套管柱，将未固结的沉积物隔离开，以实现深部作业，重入锥及套管系统模块包括重入锥(1)和下套管工具。

2.如权利要求1所述的一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺，其特征在于，所述重入锥(1)为倒锥形，并且重入锥(1)自上而下横截面逐渐减小，所述重入锥(1)底端设置有泥板(2)，所述泥板(2)为四方形。

3.如权利要求2所述的一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺，其特征在于，所述下套管工具包括过渡管(3)、四级套管悬挂环(4)、第一套管悬挂器(5)、第二套管悬挂器(6)、第三套管悬挂器(7)、第四套管悬挂器(8)、第一套管(9)、第二套管(10)、第三套管(11)和第四套管(12)，所述过渡管(3)安装在泥板(2)底部，所述四级套管悬挂环(4)安装在过渡管(3)内壁上，所述第一套管悬挂器(5)、第二套管悬挂器(6)、第三套管悬挂器(7)和第四套管悬挂器(8)依次安装在四组套管悬挂环上，所述第一套管(9)、第二套管(10)、第三套管(11)和第四套管(12)分别与第一套管(9)悬挂器(5)、第二套管(10)悬挂器(6)、第三套管(11)悬挂器(7)和第四套管(12)悬挂器(8)连接，并且第一套管(9)位于第二套管(10)内部，所述第二套管(10)位于第三套管(11)内部，所述第三套管(11)位于第四套管(12)内部。

4.一种深海钻探钻具重入钻孔使用时，其特征在于，其工艺包括跟管钻进下套管工艺和重入工艺，所述跟管钻进下套管工艺包括以下步骤：

(1)在船上组合重入锥和各级套管完成后，下入钻具组合，将套管柱连接到井下钻具组合上，其中钻头和扩孔器出导管底部一段距离；

(2)开泵钻进，在钻进成孔的同时下入套管；

(3)使用带有套管下扩孔器的井下钻具组合，边使用领眼钻头钻进边用扩孔器扩孔，当扩孔到套管坐封位置时，将套管脱开并使套管留在该位置；

(4)直至尺寸最大级套管完成坐封后，继续钻进直至泥板与海底接触；

(5)此时停止钻进，解封下套管工具和套管悬挂器，收起套管扩孔器，与钻杆柱一同起出井口，根据需求重新组配井下钻具组合准备继续钻进；

所述重入工艺包括以下步骤：

(a)将钻具组合完毕后通过不断连接钻杆向海底下放，接近海底时停止；

(b)以钻杆柱为导向，安装无缆水下监控系统，并开启制动系统保持无缆水下监控系统静止；

(c)再开启减速器，逐渐关闭制动系统，无缆水下监控系统依靠重力逐渐下滑，即将入水的时候开启推进器，并将减速器调为自动挡，同时设定下滑速度限制，一旦超过该速度减速器自动开启，确保平稳下滑；

(d)当无缆水下监控系统下滑到钻头处时停止运动；

(e)由于重入锥附近事先布置了定位信标，在工作过程中，信标会发出信号，无缆水下监控系统利用携载的声纳对摄像范围以外的物体进行定位寻找，从而可以确定重入锥的大致位置；

(f)在确定重入锥的大致位置定以后，在微光条件下，通过黑白水下摄像机扫视海底情况，寻找重入锥，钻探船通过DP系统进行船和钻杆的定位；

(g)利用彩色水下摄像机通过平移，倾斜和变焦功能来指导钻头重入钻孔；

(h)最后开启减速器，使无缆水下监控系统返回船上。