[发明专利]一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺

说明书

本发明涉及深水钻探的技术领域，特别是涉及一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺，其提供一种可以提高钻探稳定性，减少作业风险，节省作业时间和成本，提高钻孔重入的效率和精准度的深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺，包括无缆水下监控系统模块和重入锥及套管系统模块，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，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，重入锥及套管系统模块包括重入锥和下套管工具，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，其工艺包括跟管钻进下套管工艺和重入工艺。

技术领域

本发明涉及深水钻探的技术领域，特别是涉及一种深海钻探钻具重入钻孔装置及工艺。

背景技术

深水钻探中如果预计将在钻孔中进行多钻头作业，或者出于其他原因需要重入钻孔(用于测井，深钻、井下实验及建立长期观测站等目的)，为保持沉积地层钻孔稳定，通常需要在海底安放重入锥。通过起下钻更换新钻头、重入钻孔，可以实现取心或钻进至完钻深度。日后可以在现有的套管遗留钻孔实现重入并加深，或者布置长期观测仪。

传统的下套管工艺是：在海底钻孔，然后起钻，连接套管，在套管顶部安装悬挂器，通过下套管工具将套管柱连接到钻柱上，然后重入钻孔并下放到预定位置。该工艺下套管作业时间长，在此期间，主要依靠泥浆防止钻孔坍塌或被填埋。一旦钻孔坍塌或被填埋，导致套管柱不能下入到钻好的井眼，这在断裂带或其他不稳定地层尤为严重。

常规钻孔重入，VIT提放与钻杆直接刚性接触，互相磨损，缩短使用寿命。一般使用有缆控制，下放过程由于内波流的影响容易与钻杆缠绕，严重时在水下无法解绕，需要起钻，增加作业风险和作业时间及成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可以提高钻探稳定性，减少作业风险，节省作业时间和成本，提高钻孔重入的效率和精准度的深海钻探钻具重入钻孔装置；

并且，本发明的另一个目的在于提供一种可以提高钻探稳定性，减少作业风险，节省作业时间和成本，提高钻孔重入的效率和精准度的深海钻探钻具重入钻孔工艺。

本发明的一种深海钻探钻具重入钻孔装置，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和下套管工具。

本发明的一种深海钻探钻具重入钻孔装置，所述重入锥为倒锥形，并且重入锥自上而下横截面逐渐减小，所述重入锥底端设置有泥板，所述泥板为四方形。

本发明的一种深海钻探钻具重入钻孔装置，所述下套管工具包括过渡管、四级套管悬挂环、第一套管悬挂器、第二套管悬挂器、第三套管悬挂器、第四套管悬挂器、第一套管、第二套管、第三套管和第四套管，所述过渡管安装在泥板底部，所述四级套管悬挂环安装在过渡管内壁上，所述第一套管悬挂器、第二套管悬挂器、第三套管悬挂器和第四套管悬挂器依次安装在四组套管悬挂环上，所述第一套管、第二套管、第三套管和第四套管分别与第一套管悬挂器、第二套管悬挂器、第三套管悬挂器和第四套管悬挂器连接，并且第一套管位于第二套管内部，所述第二套管位于第三套管内部，所述第三套管位于第四套管内部。

本发明的一种深海钻探钻具重入钻孔工其，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；