[實用新型]一種變徑組合式鉆孔套管

有效

• 申請號: 202021079085.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN212359646U
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張明云;岳進松;曹小宇
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/22
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 楊宣仙

本實用新型提供了一種變徑組合式鉆孔套管。所述變徑組合式鉆孔套管是由螺旋管片在外力的作用下壓縮后形成的管狀結構，其螺旋管片相鄰螺旋環的接觸面設有相互匹配的子母拼接件，并在螺旋管片壓縮至兩相鄰螺旋環緊密接觸時，相鄰螺旋環接觸面的子母拼接件相互拼接。本實用新型實現了同一根套管不同狀態下直徑的轉換，可以作為鉆孔用套管，應用到套管隔離法中來解決因特殊地層出現的坍孔問題，能夠對孔壁進行很好的支撐和保護，極大地節省施工成本，并能非常快捷有效地處理易坍塌地層，大幅提高鉆探成孔效率；本實用新型結構簡單，操作方便。

技術領域

本實用新型屬于地質鉆探領域，尤其涉及一種在受限小口徑孔洞約束條件可以正常安裝大直徑套管的變徑組合式鉆孔套管。

背景技術

隨著資源勘探、工程勘察、深海鉆探等技術的發展，對鉆探效率和鉆孔質量的要求也越來越高。地質鉆探中常遇破碎巖石地層及一些特殊地層(類似水敏性地層、濕陷地層等)，該類地層鉆探過程中極易坍孔，形成巖屑撈不盡，無法進尺；在針對單孔深在300米以上的鉆孔時，其鉆孔過程中遇到的地層復雜情況也會比較多，當鉆頭通過泥巖、砂巖與泥巖接觸面、煤層等這些易垮塌地層進行氣體鉆孔作業時，孔口或孔壁容易出現垮塌。孔口或孔壁若坍塌會出現下鉆遇阻、遇卡、埋鉆等事故，不僅帶來了安全問題，增加了鉆井成本，而且嚴重影響勘探進度。

對于上述因特殊地層出現的坍孔問題，其鉆探處理方法有：1.調配優質泥漿或用化學漿液，期望泥漿能護住孔壁，止住坍塌現象；對于一般破碎不是很嚴重的地層，該方案是有效的，這種方法因漿液配置較為方便，速度快、成本不高、操作簡便，所以是這類地層首先使用的處理方法，但是對于一些塌孔嚴重或者鉆孔較深的位置出現塌孔現象，該方式效果都不是很明顯。2.膠結凝固法，即向孔內該地層處注入膠結材料如快干水泥等膠結物，希望膠凝材料能將破碎地層膠凝住，止住地層坍塌；這種方案也是經常用的較有效的方法之一，但該方法實施周期較長，一般凝固時間需要3～7天不等，有時也達不到理想的效果，徒耗時間。3.套管隔離法，套管隔離是最直接、且效果最好的方法，一般方法無法解決的情況都可以采用套管隔離法來實現；但是現有套管隔離方法在鉆探時，套管是要分級下入的，每一次下套管都是下入比前一次套管小一型號的套管，且都是從孔口處重新下入，這就意味著套管的下入需要慎重，往往面臨改變鉆探方案的風險，或者需要重新擴孔到該地層。該方法雖然效果最好，但成本大，實施難度大，且風險高所以一般并不使用。特別是在單孔深在300米以上的孔往往需要多次下入不同直徑的套管，其下管方式更加復雜，風險更大。

發明內容

本實用新型針對現有技術存在的問題提供一種變徑組合式鉆孔套管，該套管可以實現從比套管直徑小或等直徑的小口徑孔洞進行安裝，可以解決套管分級下入存在的施工難度大、風險大的問題，可以極大地節約施工成本，大幅提高易坍塌地層鉆探成孔效率。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案為一種變徑組合式鉆孔套管，其特征在于：所述套管是由螺旋管片在外力的作用下壓縮后形成的管狀結構，其螺旋管片相鄰螺旋環的接觸面設有相互匹配的子母拼接件，并在螺旋管片壓縮至兩相鄰螺旋環緊密接觸時，相鄰螺旋環的接觸面的子母拼接件相互拼接

本實用新型進一步的技術方案：在螺旋管片的內壁設有齒條，所述齒條沿著螺旋管片呈螺旋狀分布。

本實用新型較優的技術方案：所述子母拼接件包括分別設置在兩個相鄰螺旋環接觸面上且相互匹配的卡塊和卡槽，并在螺旋管片壓緊狀態下，相鄰螺旋環接觸面的卡塊對應嵌入卡槽內，且壓縮拼接后所有的螺旋環內壁在同一平面上，外壁也在同一平面上。

本實用新型較優的技術方案：所述螺旋管片在壓縮連接成管狀結構時的內徑相比其松弛狀態下的內徑擴大值與螺旋管片的厚度相等。

本實用新型較優的技術方案：所述螺旋管片的每個螺旋環的上下端面分別設有子母拼接件，且上下端面的拼接件相同或者相互匹配；當單個螺旋環上下端面的拼接件相同時，相鄰兩個螺旋環為截面不同的螺旋環，且相鄰兩個螺旋環上的拼接件相互匹配。