[发明专利]一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法

说明书

一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法，借助于管串器具实施，包括事故孔段上下部扩孔并选择膨胀波纹管长度；管串器具下入孔内；泵送投球；增压碰撞；切割上过渡接头；扩大上切口；打捞管进入卡块；切割下过渡接头；扩大下切口等步骤。采用本发明方法大大降低深海钻探膨胀波纹管下入内外的压差，有效避免膨胀波纹管在巨大外部压力作用下发生严重变形导致无法使用的弊端。此外，本发明在膨胀波纹管碰撞挂壁后，可利用下入器具的打捞机构，将球座、接头随下入器具一同打捞回收，一方面可以实现相关部件的回收利用，另一方面实现钻孔内不留异物，避免孔内异物影响钻探过程。

技术领域

本发明涉及一种钻探技术，特别是深海膨胀波纹管贯通式下入方法。

背景技术

随着地质钻探找矿向深部、边远、复杂区域发展，对钻探方法的要求越来越高。超深复杂区域钻探过程中不可避免会遇到漏失、坍塌、缩径、溶洞等复杂地层，经常发生烧钻、卡钻、埋钻等钻探事故。近来推出的膨胀波纹管护壁技术是解决地质钻探、油气钻探过程中发生地层漏失、井壁掉块及坍塌造成烧钻、卡钻、埋钻等井内事故的有效方法。膨胀管护壁技术是在地质施工过程中将膨胀管下入孔内，膨胀管经外力作用膨胀，膨胀后的膨胀管与孔壁悬挂固定，钻杆带动送入器具对膨胀管焊接位置切割，切割完成后提升钻杆，钻杆连接送入器具提出孔口。目前膨胀波纹管技术在地质钻探领域的应用尚不普遍，少量应用也仅是用于陆地钻探，还未有专门针对深海钻探而研发的膨胀套管护壁技术。深海钻探与陆地钻探的最大区别是膨胀波纹管的下入深度不仅为钻孔的深度还包括海水层的深度，因此下入过程膨胀波纹管体将承受海水巨大的外部压力。现有应用于陆地钻孔的膨胀波纹管下入装置为封闭式下入，内部封存部分压力用来平衡管体外部的液柱压力，但是由于深海钻探海水加钻孔的深度有可能达到上万米，巨大的外部压力将使封闭的膨胀波纹管内外压差巨大，使膨胀管下入过程发生严重变形，导致无法使用，因此现有封闭式的下入装置不适用于深海钻探中膨胀波纹管的下入。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种可平衡膨胀波纹管内外压力且可以回收接头的深海膨胀波纹管贯通式下入方法。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种深海膨胀波纹管贯通式下入方法，借助于管串器具实施，管串器具为由上至下依次连接的通管器、上总成、上过渡接头、膨胀波纹管、下过渡接头和下总成，上总成包括自上而下设置的钻杆接头、外管和割刀，上总成还设有打捞机构，下总成由打捞管和球座构成，所述方法包括下述步骤：

a、事故孔段上下部扩孔并选择膨胀波纹管长度：根据岩心勘测结果确定事故孔段扩孔位置和护壁长度，事故孔段扩孔；根据护壁长度确定所需膨胀波纹管数量和长度；

b、膨胀波纹管与过渡接头连接：最上部膨胀波纹管的上端连接上过渡接头，上过渡接头上端连接上总成，上总成设有打捞机构；最下部膨胀波纹管的下端连接下过渡接头，下过渡接头下端连接下总成，下总下部成设有球座；

c、膨胀波纹管外壁硫化橡胶：膨胀波纹管外壁涂覆硫化橡胶层，硫化橡胶层厚度3-5毫米；

d、下总成、膨胀波纹管、上总成依次下入孔内：将最下部膨胀波纹管及下过渡接头、下总成提起下放，下放一定距离后，利用孔口夹持器将膨胀波纹管管体夹持；起吊第二根膨胀波纹管与最下部膨胀波纹管对合焊接；依此逐根加接膨胀波纹管直至最上部膨胀波纹管对合焊接完成，通过钻杆将管串器具下放到孔内，膨胀波纹管与需要护壁的位置对应；

e、投球：在地面上适当位置，将两根钻杆连接处拆开，向钻杆内投入钢球；

f、泵送投球：将拆开的两根钻杆再次连接，向钻杆及管串内部泵送清水或泥浆，依靠泵送的水流将钢球推送到球座上，将球座封堵；

g、增压膨胀：球座被封堵，随着不断有清水或泥浆泵送进入管体，管体内压力上升，继续增大泵压，当压力增大到15-20MPa后停泵，膨胀波纹管在压力作用下膨胀挂壁；