[发明专利]油气管道对接式拖管施工工艺及系统

权利要求书

1.一种油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

在第一地面位置沿倾斜向下的方向设置套管；

计算从第二地面位置形成到所述套管的套管鞋处的孔道轴线在成孔过程中允许的最大下沉量S；所述最大下沉量S≤(D_p-D_r)/2+(D_r-D)，且D_p＞D_r≥D+α，其中，D_r为扩孔最终成孔的孔径，D_p为所述套管的内径，D为油气管道的外径，α为常量；

根据所述最大下沉量确定定位管的偏心距e；所述偏心距e根据孔道轴线所处的地层确定为所述最大下沉量S的30～100％；

根据偏心距确定与定位管配合的支撑件的长度，将固定安装有所述支撑件的定位管安装至所述套管内，以使定位管的第一端下入至所述套管的套管鞋位置，通过固定组件将定位管的第二端固定在套管的套管口；

将带有钻头的钻杆从定位管的所述第二端伸入并从定位管的所述第一端伸出，利用所述钻头钻进至所述第二地面位置，形成初始孔道；

将所述钻头替换为扩孔器，沿从所述第二地面位置至所述套管鞋的回拖方向对所述初始孔道进行扩孔；

用扩孔器或钻杆连接待对接的油气管道，沿所述回拖方向将所述油气管道回拖至所述套管鞋处，然后，拆卸定位管，将所述油气管道经由套管从第一地面位置拖出；或者，先拆卸定位管，然后用扩孔器或钻杆连接待对接的油气管道，沿所述回拖方向将所述油气管道从第二地面位置回拖至第一地面位置。

2.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，对所述初始孔道进行扩孔的步骤包括一次或两次以上扩孔过程。

3.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，所述α为300mm，所述套管鞋朝向孔道轴线20m范围内的地层的承载力不低于第一地面位置下方地层的承载力的三分之一，且第二地面位置至套管鞋处的孔道的长度不超过600m。

4.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，所述工艺使用位置校正装置，所述装置包括防脱结构和能够置于套管内的偏心结构，其中，偏心结构包括所述定位管和所述支撑件，所述支撑件具有可预设或可调节的长度，且与定位管连接以调节定位管的第一端与套管的偏心距；防脱机构将定位管的第二端与所述套管的套管口连接且能够限制定位管与套管的相对运动，所述定位管的内径大于钻头外径80～100mm。

5.根据权利要求4所述的油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，所述定位管由多节法兰管串联连接而成。

6.根据权利要求4所述的油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，所述支撑件包括第一支座、以及与第一支座固定连接的支腿，且所述支腿具有可更换的不同长度或具有可调节的长度，所述第一支座与定位管的侧壁固定连接，且相邻两个第一支座沿定位管横截面形成90～150°的夹角。

7.根据权利要求4所述的油气管道对接式拖管施工工艺，其特征在于，所述支撑件还包括防磨套，所述防磨套套装在形成在支撑件靠近套管内壁的部分上。

8.一种对接式拖管系统，其特征在于，所述系统包括定向钻孔单元、扩孔单元和回拖单元，其中，

所述钻孔单元包括钻机、钻杆、钻头、套管和定位管，所述钻头、钻杆和钻机顺序串联，所述钻机位于第一地面位置限定区域且具有定向钻进和回拉的功能；所述套管在第一地面位置沿倾斜向下的方向设置；所述定位管配置在所述套管内，以使定位管的第一端下入至所述套管的套管鞋位置，定位管的第二端通过固定组件固定在套管的套管口处；所述定位管固定安装有支撑件，通过调整支撑件的长度可改变定位管的偏心距，其中，所述偏心距通过最大下沉量计算得到，所述最大下沉量S≤(D_p-D_r)/2+(D_r-D)，且D_p＞D_r≥D+α，其中，D_r为扩孔最终成孔的孔径，D_p为所述套管的内径，D为油气管道的外径，α为常量，所述偏心距e根据孔道轴线所处的地层确定为所述最大下沉量S的30～100％；带有所述钻头的所述钻杆能够从定位管的所述第二端伸入并从定位管的所述第一端伸出，利用所述钻头钻进至第二地面位置，并形成初始孔道；

所述扩孔单元包括能够替换掉钻头的多个扩孔器，所述多个扩孔器间隔布置在所述钻杆上且能够沿所述第二地面位置至所述套管鞋的回拖方向对所述初始孔道进行扩孔；

所述回拖单元包括油气管道，所述油气管道通过所述扩孔器或钻杆对接，并能够通过所述钻机的回拉沿回拖方向将油气管道回拖至所述套管鞋处，在拆卸定位管后，能够将所述油气管道经由套管从第一地面位置拖出；或者，在先拆卸定位管后，所述油气管道能够通过所述扩孔器或钻杆对接，且能够沿所述回拖方向将所述油气管道从第二地面位置回拖至第一地面位置。