[发明专利]一种减阻式海洋钻井导管柱

说明书

本发明提供了一种减阻式海洋钻井导管柱，包括导管串和扩孔端管，扩孔端管包括端管本体和固定于端管本体的外壁上的至少一排扩孔齿组件，每排扩孔齿组件包括沿端管本体的周向排列的多个扩孔齿，端管本体的上端与导管串的下端固定连接，端管本体的外径不小于导管串的最大外径。本发明能够减小导管柱与周围土体的接触面积，减小导管柱外壁与周围土体之间的摩擦力，提高破土和导管柱贯入效率，方便钻井导管柱整体贯入。

技术领域

本发明涉及海上钻井技术领域，尤其是一种减阻式海洋钻井导管柱。

背景技术

在海洋钻探的海底表层作业中，通常需要首先下入数十米的钢管固定在海床浅部土体之中，该钢管也称为海上浅层钻井导管，其作为井口桩基，用于支撑坐装在井口上的内层套管和井口防喷器或采油树等重达数百吨的器材。对于浅水海域，业内将首先安装于海床以下浅部100m深度范围内的钢管柱称作隔水导管；对于深水海域，称之为表层导管。现有的海上浅层钻井导管的外径有36in、30in、24in或20in等多种规格，单根长度约12m，通过螺纹式或卡簧式接头连接成钻井导管柱，采用钻入法、喷射法或锤入法安装到海床泥面以下数十米深度处，作为隔开海水以及海底浅部泥土的管柱结构，支撑井口，建立井筒，在钻完井及生产过程中，钻井导管柱作为井身结构的一部分，成为“咽喉要道”。

然而，在安装海洋钻井导管柱的过程中，海底浅层泥土黏附在导管外壁上，在导管柱贯入过程中产生摩擦阻力，特别是硬的粉质粘土层和密实的砂土层，其单位表面摩擦力非常大，随着贯入深度的增加，导管外壁与泥土接触面积不断增加，造成摩擦力不断增加，给钻井导管柱贯入安装作业带来困难，安装时间长，作业效率低，甚至造成安装遇阻，作业失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种减阻式海洋钻井导管柱，以解决现有海洋钻井导管柱在贯入海底泥土过程中贯入阻力大的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种减阻式海洋钻井导管柱，其包括导管串和扩孔端管，所述扩孔端管包括端管本体和固定于所述端管本体的外壁上的至少一排扩孔齿组件，每排所述扩孔齿组件包括沿所述端管本体的周向排列的多个扩孔齿，所述端管本体的上端与所述导管串的下端固定连接，所述端管本体的外径不小于所述导管串的最大外径。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述端管本体的外壁上设有多排所述扩孔齿组件，多排所述扩孔齿组件沿所述端管本体的轴向间隔排列。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述扩孔齿具有刮削刃，相邻两排所述扩孔齿组件的扩孔齿的刮削刃相互垂直。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，在所述端管本体的圆周方向上，相邻两排所述扩孔齿组件的扩孔齿错位布置。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述导管串包括由下至上依次连接的多根导管，至少一根所述导管为组合管，所述组合管包括外管和内管，所述内管的侧壁上设有水眼，所述内管沿轴向穿设于所述外管内并与所述外管滑动配合，所述内管通过相对于所述外管滑动伸出所述外管外或收回所述外管内。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述导管串中最下方的导管为底部导管，所述底部导管为所述组合管，所述底部导管的外管的下端与所述端管本体的上端固定连接，所述底部导管的内管的上端与位于其上方的另一所述导管连接。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述导管串中的部分导管为所述组合管，所述导管串中的其余导管为钢管。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述外管的内壁上设有沿所述外管的轴向延伸的滑槽，所述内管的外壁上固定有滑块，所述滑块嵌入所述滑槽内并与所述滑槽滑动配合。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述端管本体的外径大于所述导管串的最大外径。

如上所述的减阻式海洋钻井导管柱，其中，所述端管本体的外径比所述导管串的最大外径大25.4mm～50.8mm。