[發明專利]一種減阻式海洋鉆井導管柱

在審

• 申請號: 202110204444.7
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112761536A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 楊進;徐國賢;李磊;張東昱甫;周波;楊智愷;袁楊;張建平;張建敏;仝剛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B7/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 臧微微;韓嫚嫚

本發明提供了一種減阻式海洋鉆井導管柱，包括導管串和擴孔端管，擴孔端管包括端管本體和固定于端管本體的外壁上的至少一排擴孔齒組件，每排擴孔齒組件包括沿端管本體的周向排列的多個擴孔齒，端管本體的上端與導管串的下端固定連接，端管本體的外徑不小于導管串的最大外徑。本發明能夠減小導管柱與周圍土體的接觸面積，減小導管柱外壁與周圍土體之間的摩擦力，提高破土和導管柱貫入效率，方便鉆井導管柱整體貫入。

技術領域

本發明涉及海上鉆井技術領域，尤其是一種減阻式海洋鉆井導管柱。

背景技術

在海洋鉆探的海底表層作業中，通常需要首先下入數十米的鋼管固定在海床淺部土體之中，該鋼管也稱為海上淺層鉆井導管，其作為井口樁基，用于支撐坐裝在井口上的內層套管和井口防噴器或采油樹等重達數百噸的器材。對于淺水海域，業內將首先安裝于海床以下淺部100m深度范圍內的鋼管柱稱作隔水導管；對于深水海域，稱之為表層導管。現有的海上淺層鉆井導管的外徑有36in、30in、24in或20in等多種規格，單根長度約12m，通過螺紋式或卡簧式接頭連接成鉆井導管柱，采用鉆入法、噴射法或錘入法安裝到海床泥面以下數十米深度處，作為隔開海水以及海底淺部泥土的管柱結構，支撐井口，建立井筒，在鉆完井及生產過程中，鉆井導管柱作為井身結構的一部分，成為“咽喉要道”。

然而，在安裝海洋鉆井導管柱的過程中，海底淺層泥土黏附在導管外壁上，在導管柱貫入過程中產生摩擦阻力，特別是硬的粉質粘土層和密實的砂土層，其單位表面摩擦力非常大，隨著貫入深度的增加，導管外壁與泥土接觸面積不斷增加，造成摩擦力不斷增加，給鉆井導管柱貫入安裝作業帶來困難，安裝時間長，作業效率低，甚至造成安裝遇阻，作業失敗。

發明內容

本發明的目的是提供一種減阻式海洋鉆井導管柱，以解決現有海洋鉆井導管柱在貫入海底泥土過程中貫入阻力大的問題。

為達到上述目的，本發明提出一種減阻式海洋鉆井導管柱，其包括導管串和擴孔端管，所述擴孔端管包括端管本體和固定于所述端管本體的外壁上的至少一排擴孔齒組件，每排所述擴孔齒組件包括沿所述端管本體的周向排列的多個擴孔齒，所述端管本體的上端與所述導管串的下端固定連接，所述端管本體的外徑不小于所述導管串的最大外徑。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述端管本體的外壁上設有多排所述擴孔齒組件，多排所述擴孔齒組件沿所述端管本體的軸向間隔排列。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述擴孔齒具有刮削刃，相鄰兩排所述擴孔齒組件的擴孔齒的刮削刃相互垂直。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，在所述端管本體的圓周方向上，相鄰兩排所述擴孔齒組件的擴孔齒錯位布置。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述導管串包括由下至上依次連接的多根導管，至少一根所述導管為組合管，所述組合管包括外管和內管，所述內管的側壁上設有水眼，所述內管沿軸向穿設于所述外管內并與所述外管滑動配合，所述內管通過相對于所述外管滑動伸出所述外管外或收回所述外管內。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述導管串中最下方的導管為底部導管，所述底部導管為所述組合管，所述底部導管的外管的下端與所述端管本體的上端固定連接，所述底部導管的內管的上端與位于其上方的另一所述導管連接。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述導管串中的部分導管為所述組合管，所述導管串中的其余導管為鋼管。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述外管的內壁上設有沿所述外管的軸向延伸的滑槽，所述內管的外壁上固定有滑塊，所述滑塊嵌入所述滑槽內并與所述滑槽滑動配合。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述端管本體的外徑大于所述導管串的最大外徑。

如上所述的減阻式海洋鉆井導管柱，其中，所述端管本體的外徑比所述導管串的最大外徑大25.4mm～50.8mm。