本發(fā)明涉及一種超深水隨鉆下套管的方法及裝置，屬于海上油田鉆井技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

根據(jù)2016年2月26日中國(guó)海洋石油報(bào)報(bào)道：中海油業(yè)內(nèi)將水深500m以上稱為深水(國(guó)際上1500英尺＝457m以上稱為深水)，水深1500m以上稱為超深水(國(guó)際上3000英尺＝1360.8m以上稱為超深水)。在標(biāo)題“我國(guó)海洋石油工業(yè)進(jìn)入超深水時(shí)代”中報(bào)道：海洋石油981超深水半潛式鉆井平臺(tái)2015年12月在南海水深1688m的超深水海域發(fā)現(xiàn)了陵水18-1天然氣田，將我國(guó)海洋油氣勘探水平推向歷史高點(diǎn)，這是一個(gè)令人鼓舞的特大好消息。

到目前為止，我國(guó)深水半潛式鉆井平臺(tái)有：南海2號(hào)、南海5號(hào)、南海6號(hào)、勘探3號(hào)……,超深水半潛式鉆井平臺(tái)有：南海8號(hào)、南海9號(hào)、海洋石油981號(hào)、海洋石油982號(hào)、興旺號(hào)……等7座。興旺號(hào)半潛式鉆井平臺(tái)最大工作水深1500m，最大鉆井深度7600m,可變甲板載荷5000噸，可在零下20℃的環(huán)境下進(jìn)行鉆井作業(yè)，具有自航能力和先進(jìn)的DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)，是世界一流的超深水半潛式鉆井平臺(tái)之一，具備極地海域作業(yè)能力，可在全球90％的海域進(jìn)行鉆井作業(yè)。今后我國(guó)到超深水海域鉆井將是個(gè)常態(tài)，而且會(huì)越來(lái)越多。到目前為止，由于技術(shù)上的原因，世界上任何國(guó)家的深水海洋鉆井一般先分別鉆相應(yīng)尺寸的井眼到設(shè)計(jì)深度，鉆進(jìn)中途進(jìn)行多次起下鉆，完鉆后進(jìn)行通井和進(jìn)行電測(cè)井，電測(cè)井后再進(jìn)行通井，然后再分別下入相應(yīng)規(guī)格的套管和尾管進(jìn)行固井。因此，現(xiàn)有的鉆井眼和下入套管作業(yè)是分開(kāi)進(jìn)行的，導(dǎo)致鉆進(jìn)效率低下。目前正值石油界“寒冬”，提高鉆井效率迫在眉睫。如果深水、超深水海洋鉆井的鉆井眼和下套管及固井三個(gè)作業(yè)程序由分開(kāi)進(jìn)行合并變?yōu)橐淮涡赃M(jìn)行，即邊鉆井眼、邊下套管，并在達(dá)到設(shè)計(jì)鉆深后進(jìn)行固井，從而大大提高鉆進(jìn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的鉆井眼和下套管作業(yè)是分開(kāi)進(jìn)行而導(dǎo)致鉆進(jìn)效率低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種超深水隨鉆下套管的方法及裝置，從而實(shí)現(xiàn)邊鉆井眼、邊下套管，并在達(dá)到設(shè)計(jì)鉆深后進(jìn)行固井，進(jìn)而大大提高鉆進(jìn)效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種超深水隨鉆下套管的方法，包括以下步驟：

(1)采用噴射法隨內(nèi)部鉆具下入導(dǎo)管以及連接在導(dǎo)管上端的低壓井口頭，使導(dǎo)管穿過(guò)海底淤泥層后坐落在巖石層上，然后取出內(nèi)部鉆具；

(2)從低壓井口頭的口部隨內(nèi)部鉆具下入表層套管和以及連接在表層套管上端的高壓井口頭，并使高壓井口頭連接在低壓井口頭上；

(3)向內(nèi)部鉆具內(nèi)投入鋼球打開(kāi)旁通閥，然后向內(nèi)部鉆具內(nèi)注入高壓水泥漿，水泥漿沿著內(nèi)部鉆具的水眼進(jìn)入導(dǎo)管與表層套管之間的空隙，完成第一級(jí)固井作業(yè)，然后取出內(nèi)部鉆具；

(4)從高壓井口頭的口部隨內(nèi)部鉆具下入中層技術(shù)套管以及連接在中層技術(shù)套管上端的中層套管掛，使中層套管掛坐落在高壓井口頭內(nèi)，并且中層套管掛通過(guò)反扣螺紋與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的外管連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管通過(guò)一對(duì)推力軸承與內(nèi)部鉆具連接；此時(shí)向內(nèi)部鉆具內(nèi)投入鋼球打開(kāi)旁通閥，然后向內(nèi)部鉆具內(nèi)注入高壓水泥漿，水泥漿沿著內(nèi)部鉆具的水眼進(jìn)入表層套管與中層技術(shù)套管之間的空隙，完成第二級(jí)固井作業(yè)；此時(shí)旋轉(zhuǎn)內(nèi)部鉆具，使中層套管掛與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的外管脫開(kāi)，然后取出內(nèi)部鉆具；

(5)再次從高壓井口頭的口部隨內(nèi)部鉆具下入內(nèi)層技術(shù)套管以及連接在內(nèi)層技術(shù)套管上端的內(nèi)層套管掛，使內(nèi)層套管掛坐落在高壓井口頭內(nèi)的中層套管掛之上，并且內(nèi)層套管掛通過(guò)反扣螺紋與套管轉(zhuǎn)換接頭的下端連接，套管轉(zhuǎn)換接頭的上端與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的外管連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管通過(guò)一對(duì)推力軸承與內(nèi)部鉆具連接；此時(shí)向內(nèi)部鉆具內(nèi)投入鋼球打開(kāi)旁通閥，然后向內(nèi)部鉆具內(nèi)注入高壓水泥漿，水泥漿沿著內(nèi)部鉆具的水眼進(jìn)入中層技術(shù)套管與內(nèi)層技術(shù)套管之間的空隙，完成第三級(jí)固井作業(yè)。

上述方法中，所述內(nèi)層技術(shù)套管的長(zhǎng)度大于中層技術(shù)套管的長(zhǎng)度，中層技術(shù)套管的長(zhǎng)度大于表層套管的長(zhǎng)度。

同時(shí)，本發(fā)明還提供一種超深水隨鉆下套管的裝置，包括導(dǎo)管以及連接在導(dǎo)管上端的低壓井口頭，在導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置有表層套管，在表層套管的上端連接有高壓井口頭，所述的高壓井口頭與低壓井口頭連接固定，在表層套管內(nèi)設(shè)置有中層技術(shù)套管，在中層技術(shù)套管上端連接有中層套管掛，中層套管掛坐落在高壓井口頭內(nèi)，并且中層套管掛通過(guò)反扣螺紋與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的外管連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管通過(guò)一對(duì)推力軸承與鉆具轉(zhuǎn)換接頭的上端連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭的下端與內(nèi)部鉆具連接。

上述裝置中，所述中層技術(shù)套管內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)層技術(shù)套管，在內(nèi)層技術(shù)套管上端連接有內(nèi)層套管掛，內(nèi)層套管掛坐落在高壓井口頭內(nèi)的中層套管掛之上，并且內(nèi)層套管掛通過(guò)反扣螺紋與套管轉(zhuǎn)換接頭的下端連接，套管轉(zhuǎn)換接頭的上端與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的外管連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管通過(guò)一對(duì)推力軸承與鉆具轉(zhuǎn)換接頭的上端連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭的下端與內(nèi)部鉆具連接。

上述裝置中，所述中層套管掛與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的外管的連接處設(shè)置有密封總成。

上述裝置中，所述內(nèi)層套管掛與套管轉(zhuǎn)換接頭下端的連接處設(shè)置有密封總成。

上述裝置中，所述內(nèi)部鉆具從上至下依次設(shè)置有旁通閥、水力擴(kuò)眼器以及鉆頭。

上述裝置中，所述雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭包括上接頭以及連接在上接頭下端的外管和內(nèi)管，外管的下端與中層套管掛或套管轉(zhuǎn)換接頭螺紋連接，在內(nèi)管的上端外壁上通過(guò)一對(duì)推力軸承連接有軸承短節(jié)，軸承短節(jié)通過(guò)連接短節(jié)與鉆具轉(zhuǎn)換接頭連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭與內(nèi)部鉆具螺紋連接。

上述裝置中，所述軸承短節(jié)上設(shè)置有油堵。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)邊鉆井眼、邊下套管，并在達(dá)到設(shè)計(jì)鉆深后進(jìn)行固井，進(jìn)而大大提高鉆進(jìn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中用雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭下中層技術(shù)套管的內(nèi)外管柱連接示意圖；

圖3為本發(fā)明中用雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭下內(nèi)層技術(shù)套管的內(nèi)外管柱連接構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-導(dǎo)管，2-低壓井口頭，3-表層套管，4-高壓井口頭，5-中層技術(shù)套管，6-中層套管掛，7-內(nèi)層技術(shù)套管，8-內(nèi)層套管掛，9-雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭，10-推力軸承，11-外管，12-內(nèi)管，13-密封總成，14-反扣螺紋，15-內(nèi)部鉆具，15.1、旁通閥，15.2-水力擴(kuò)眼器，15.2-鉆頭，16-套管轉(zhuǎn)換接頭，17-上接頭，18-軸承短節(jié)，19-油堵，20-連接短節(jié)，21-鉆具轉(zhuǎn)換接頭。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明的實(shí)施例：超深水隨鉆下套管的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1～3所示，包括導(dǎo)管1以及連接在導(dǎo)管上端的低壓井口頭2，在導(dǎo)管1內(nèi)設(shè)置有表層套管3，在表層套管3的上端連接有高壓井口頭4，所述的高壓井口頭4與低壓井口頭2連接固定，在表層套管3內(nèi)設(shè)置有中層技術(shù)套管5，在中層技術(shù)套管5上端連接有中層套管掛6，中層套管掛6坐落在高壓井口頭4內(nèi)，并且中層套管掛6通過(guò)反扣螺紋14與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的外管11連接，所述中層套管掛6與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的外管11的連接處設(shè)置有密封總成13；同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的內(nèi)管12通過(guò)一對(duì)推力軸承10與鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的上端連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的下端與內(nèi)部鉆具15連接。所述中層技術(shù)套管5內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)層技術(shù)套管7，在內(nèi)層技術(shù)套管7上端連接有內(nèi)層套管掛8，內(nèi)層套管掛8坐落在高壓井口頭4內(nèi)的中層套管掛6之上，并且內(nèi)層套管掛6通過(guò)反扣螺紋14與套管轉(zhuǎn)換接頭16的下端連接，所述內(nèi)層套管掛6與套管轉(zhuǎn)換接頭16下端的連接處設(shè)置有密封總成13，套管轉(zhuǎn)換接頭16的上端與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的外管11連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的內(nèi)管12通過(guò)一對(duì)推力軸承10與鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的上端連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的下端與內(nèi)部鉆具15連接；所述內(nèi)部鉆具15從上至下依次設(shè)置有有旁通閥15.1、水力擴(kuò)眼器15.2以及鉆頭15.3。參見(jiàn)圖4，所述雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9包括上接頭17以及連接在上接頭17下端的外管11和內(nèi)管12，外管11的下端與中層套管掛6或套管轉(zhuǎn)換接頭18螺紋連接，在內(nèi)管12的上端外壁上通過(guò)一對(duì)推力軸承10連接有軸承短節(jié)18，軸承短節(jié)18通過(guò)連接短節(jié)20與鉆具轉(zhuǎn)換接頭21連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭21與內(nèi)部鉆具15螺紋連接，所述軸承短節(jié)18上設(shè)置有油堵19。

本發(fā)明的超深水隨鉆下套管的方法，包括以下步驟：

(1)采用噴射法隨內(nèi)部鉆具15下入導(dǎo)管1以及連接在導(dǎo)管1上端的低壓井口頭2，使導(dǎo)管1穿過(guò)海底淤泥層后坐落在巖石層上，然后取出內(nèi)部鉆具15；

(2)從低壓井口頭2的口部隨內(nèi)部鉆具15下入表層套管3和以及連接在表層套管3上端的高壓井口頭4，并使高壓井口頭4連接在低壓井口頭2上；

(3)向內(nèi)部鉆具15內(nèi)投入鋼球打開(kāi)旁通閥15.1，然后向內(nèi)部鉆具15內(nèi)注入高壓水泥漿，水泥漿沿著內(nèi)部鉆具15的水眼進(jìn)入導(dǎo)管1與表層套管3之間的空隙，完成第一級(jí)固井作業(yè)，然后取出內(nèi)部鉆具15；

(4)從高壓井口頭4的口部隨內(nèi)部鉆具15下入中層技術(shù)套管5以及連接在中層技術(shù)套管5上端的中層套管掛6，使中層套管掛6坐落在高壓井口頭4內(nèi)，并且中層套管掛6通過(guò)反扣螺紋14與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的外管11連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的內(nèi)管12通過(guò)一對(duì)推力軸承10與鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的上端連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的下端與內(nèi)部鉆具15連接；此時(shí)向內(nèi)部鉆具15內(nèi)投入鋼球打開(kāi)旁通閥15.1，然后向內(nèi)部鉆具13內(nèi)注入高壓水泥漿，水泥漿沿著內(nèi)部鉆具15的水眼進(jìn)入表層套管3與中層技術(shù)套管5之間的空隙，完成第二級(jí)固井作業(yè)；此時(shí)旋轉(zhuǎn)內(nèi)部鉆具15，使中層套管掛6與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的外管11脫開(kāi)，然后取出內(nèi)部鉆具15；

(5)再次從高壓井口頭4的口部隨內(nèi)部鉆具15下入內(nèi)層技術(shù)套管7以及連接在內(nèi)層技術(shù)套管7上端的內(nèi)層套管掛8，使內(nèi)層套管掛8坐落在高壓井口頭4內(nèi)的中層套管掛6之上，并且內(nèi)層套管掛8通過(guò)反扣螺紋14與套管轉(zhuǎn)換接頭16的下端連接，套管轉(zhuǎn)換接頭16的上端與雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的外管11連接，同時(shí)雙管懸掛旋轉(zhuǎn)接頭9的內(nèi)管12通過(guò)一對(duì)推力軸承10與鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的上端連接，鉆具轉(zhuǎn)換接頭21的下端與內(nèi)部鉆具15連接；此時(shí)向內(nèi)部鉆具15內(nèi)投入鋼球打開(kāi)旁通閥15.1，然后向內(nèi)部鉆具15內(nèi)注入高壓水泥漿，水泥漿沿著內(nèi)部鉆具15的水眼進(jìn)入中層技術(shù)套管5與內(nèi)層技術(shù)套管7之間的空隙，完成第三級(jí)固井作業(yè)。