利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法与流程



1.本发明涉及深海钻探取心技术领域,具体是涉及一种利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法。


背景技术:



2.美国自20世纪50年代末启动“莫霍面钻探计划”之后,从1968年开始,相继实施了“深海钻探计划(dsdp)”、“大洋钻探计划(odp)”、“综合大洋钻探计划(iodp)”和“国际大洋发现计划(iodp)”。世界海洋科学钻探实施60多年以来,在全球各大洋钻井近四千口,获取了六十多万米岩心和大量数据。这些地质资料为验证海底扩张和板块构造、揭示气候演化规律、研究海底沉积作用和海底矿产分布、发现深部生物圈和可燃冰等提供了重要参考。
3.大洋钻探会面对很多大陆科学钻探不会遇到的难度和挑战。由于海上施工作业的成本很高,因此,如何提高大洋钻探施工作业效率就成为了国际很关注的问题。为提高大洋钻探中的钻进取心效率,经常采用绳索取心钻探的方式进行作业。绳索取心钻进的操作特点是取岩心时不需要提出钻孔内的全部钻杆柱,其采用专用带钢丝绳的打捞器,通过孔内钻杆中心孔将装有岩心的孔底内管提至地面,获得岩心样品,从而减少了提下钻次数和升降钻具的辅助时间,提高了钻进效率,但绳索取心钻进的方式在其第一次下钻和最后提钻的时候,同样需要将所有钻杆下放和提升,这也大大增加了作业时间。同时在大洋科学钻探实施过程中,经常会面对在北半球的10月份至第二年的2月份作业的情况,这个阶段的台风较多,海上施工的窗口期较短,常常只有几天的时间,对于2000米水深的海底钻探作业,往往光是下放和提升钻杆就要消耗至少三天的时间,恶劣的环境及较短的作业窗口期造成作业难度增加,甚至导致作业被迫终止,导致任务只能第二年再择期进行。此外,海上施工作业每天的成本都要达到几百万人民币。因此,节省下放和提升钻杆的作业时间,可以大幅节省作业成本。
4.因此在大洋科学钻探中,尤其是面对在北半球海域10月份至2月份(对应南半球海域4月份至8月份)期间作业窗口期较短,作业水深较深(1000m以上),且海底钻进深度较浅(500m以下)的情况,常规的海底钻进取样由于钻杆连接、下放和提升的时间较长,会导致钻探作业大概率无法顺利完成,因此有必要设计一套以电缆代替钻杆将取心装置送至海底,同时可以驱动底部钻头进行钻进,待取样完成后可随着取样管一同提离孔底至操作平台的钻具设备,并且根据这套钻具设备设计相应的操作方法。这种钻具及方法,不仅可以为大幅节省大洋钻探的作业时间,提高作业效率,甚至在很大程度上决定了在特定时间及特定水深作业能否成功。


技术实现要素:



5.本发明的目的在于提出一种利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,该方法提高了施工效率,降低了施工成本。
6.为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,包括以下步骤:s1、钻具安装:钻具包括依次连接的电缆锁紧连接件、滑环组件、压力密封舱、反扭组件、配重、驱动循环装置、岩屑管、岩心取样管、取心钻头,铠装电缆绞车设在海上平台上,将铠装电缆绞车上的铠装电缆的一端连接到钻具的电缆连接件上,并在配重和驱动循环装置之间加装空心钻杆;s2、下放海底基盘:通过海上平台下放海底基盘至海底泥沙层表面处;s3、钻具下放到海底泥沙层表面:以铠装电缆为吊绳将钻具吊放到海上平台上的月池上方,再将两台rov水下缆控机器人的机械手抓持住钻具,然后启动铠装电缆绞车和两个rov水下缆控机器人的rov绞车,两个rov水下缆控机器人和钻具同步向下移动,通过控制两个rov水下缆控机器人的角度和位置,使钻具进入海底基盘上的钻井通道,当钻具下放到海底泥沙层表面时,停止下放;s4、海底泥沙层钻孔:一台rov水下缆控机器人的机械手继续抓持住钻具,使钻具保护竖直状态,另一台rov水下缆控机器人的机械手将钻具上的反扭组件抓持住,启动驱动循环装置中的钻进电机,钻具开始在海底进行钻孔,随着钻具的下移,要同步下放铠装电缆,两个rov水下缆控机器人同步下移,钻具钻进海底的中硬度岩层一段距离后,关闭钻进电机,停止钻孔;如果钻具的反扭组件移动到海底基盘处时,还需要继续钻孔时,应提升钻具,加装空心钻杆后再继续钻孔;s5、提升钻具并拆除空心钻杆:海底泥沙层钻孔完成后,收卷铠装电缆绞车上的铠装电缆,将钻具提升到海上平台上,将钻具上的空心钻杆,然后将配重和驱动循环装置连接;s6、海底岩层钻孔:将拆除空心钻杆后的钻具,进行下放,当反扭组件移动到海底基盘处时,两个rov水下缆控机器人的机械手松开钻具,使钻具向下通过海底基盘并下放到海底泥沙层钻孔的孔底处,此时,反扭组件位于中硬度岩层内,在中硬度岩层孔壁的作用下,使反扭组件不能转动,启动钻进电机,进行海底岩层钻孔,直到钻具到达海底的岩心取样区;s7、钻进取样:到达岩心取样区后,开始对岩心取样区的岩土进行钻进取样;s8、提升钻具并取出岩心:钻进取样完成后,提升钻具到海上平台上,取出岩心,完成岩心取样的工作。
7.进一步地,所述的海上平台是钻探船或海上钻井平台。
8.进一步地,所述滑环组件包括空心轴、外管、上滑环轴、下滑环轴、滚珠轴承和圆锥滚子轴承,所述滚珠轴承和圆锥滚子轴承安装在空心轴和外管之间,空心轴的外螺纹段上设有锁紧螺母,锁紧螺母将圆锥滚子轴承顶住,上滑环轴连接在空心轴的上端且大于空心轴的外径,所述的电缆锁紧连接件安装在上滑环轴上,下滑环轴连接在空心轴的下端且大于空心轴的外径,并且伸入到所述的压力密封舱的上端口内,外管的下端与压力密封舱的上端口连接。
9.进一步地,所述的压力密封舱内放置有温度传感器、压力传感器和方位角传感器。
10.进一步地,所述的反扭组件包括3个以上的反扭刀、连杆、上固定架、压簧、下活动架、螺杆和调节螺母,螺杆的上端连接固定在压力密封舱的下端部,上固定架和下活动架位于螺杆上,上固定架顶靠在压力密封舱的下端部,压簧套装在螺杆上且位于上固定架和下
活动架之间,调节螺母旋拧在螺杆将下活动架顶住,所述反扭刀的上下两端分别通过两个连杆与上固定架和下活动架铰接。
11.进一步地,所述反扭刀的中部向外膨出,呈圆弧形结构。
12.进一步地,所述配重包括配重舱和多个配重块,所述多个配重块设在配重舱内,所述配重舱通过连接件与所述的压力密封舱连接。
13.进一步地,所述的驱动循环装置,包括钻进电机、减速器、水泵和筒状外壳,电机、减速器、水泵位于筒状外壳内,电机与减速器联接,减速器用以给取心钻头提供动力;所述的水泵,用以通过泵吸作用将携带岩屑的钻井液通过循环通道收集到所述岩屑管的岩屑室内。
14.进一步地,所述的岩屑管的上端口与所述的筒状外壳的下端口对接,岩屑管的上端口处设有滤网,所述的岩屑管的内腔为岩屑室,岩屑室内设有中心管,中心管顶端设计有伞状岩屑挡头,钻井液携带岩屑从中心管的下端流入,经伞状岩屑挡头下端面上的导流孔排出到岩屑室内,所述的岩屑管的下端口连接所述的岩心取样管,岩心取样管的下端连接所述的取心钻头。
15.进一步地,所述的取心钻头,当钻进的海底为软岩及中等硬度岩层时,采用牙轮钻头;当钻进的海底为硬岩地层时,采用金刚石钻头。
16.本发明的有益效果在于:本发明取心方法中,将电缆代替钻杆,并用两个rov水下缆控机器人给以辅助,大大节约了钻具提升和下放的时间,从而提高了施工效率,降低了施工成本,为实现中国的大洋科学钻探目标提供了更多的技术支撑。
附图说明
17.利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图:图1为本发明深海钻探取心方法的流程图;图2为图1所示钻具的结构示意图;图3为图1所示下放海底基盘至海底泥沙层表面处的状态图;图4为图1所示钻具下放到海底泥沙层表面的状态图;图5为图1所示钻具下放到海底泥沙层钻孔的孔底处的状态图;图6为图1所示海底岩层钻孔,钻具到达海底岩心取样区的状态图;图7为图2所示滑环组件的示意图;图8为图2所示反扭组件的示意图;图9为图2所示驱动循环装置和岩屑管的示意图。
18.图中:1、钻具;2、电缆锁紧连接件;3、滑环组件;4、压力密封舱;5、反扭组件;6、配重;7、驱动循环装置;8、岩屑管;9、岩心取样管;10、取心钻头;11、铠装电缆绞车;12、海上平台;13、生活舱;14、rov绞车;15、钻塔;16、天车;17、控制舱;18、月池;19、铠装电缆;20、海底基盘;21、海底泥沙层;22、rov水下缆控机器人;23、钻井通道;24、中硬度岩层;25、海底泥沙层钻孔的孔底;26、中硬度岩层孔壁;27、岩心取样区;28、空心轴;29、外管;30、上滑环轴;
31、下滑环轴;32、滚珠轴承;33、圆锥滚子轴承;34、锁紧螺母;35、反扭刀;36、连杆;37、上固定架;38、压簧;39、下活动架;40、螺杆;41、调节螺母;42、钻进电机;43、减速器;44、水泵;45、筒状外壳;46、滤网;47、岩屑室;48、中心管;49、伞状岩屑挡头。
具体实施方式
19.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上表面”、“下表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正转”、“反转”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
21.如图1所示,一种利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,包括以下步骤:s1、钻具安装:如图2所示,钻具1包括依次连接的电缆锁紧连接件2、滑环组件3、压力密封舱4、反扭组件5、配重6、驱动循环装置7、岩屑管8、岩心取样管9、取心钻头10,铠装电缆绞车11设在海上平台12上,海上平台12上设有生活舱13、两个rov绞车14、钻塔15、天车16、控制舱17和月池18,钻塔15位于月池18的上方,两个rov绞车14位于钻塔15的两侧,将铠装电缆绞车上的铠装电缆19的一端绕过钻塔15顶部的天车16,向下伸入到钻塔15中与钻具1的电缆连接件2连接,并在配重6和驱动循环装置7之间加装空心钻杆。所述的海上平台12采用的是钻探船。所述的铠装电缆19内部有若干电源线及信号线,中间被耐高压耐腐蚀密封尼龙层包裹,外部则有钢丝缠绕;所述的电源线依次穿过电缆锁紧连接件2、滑环组件3、压力密封舱4、反扭组件5、配重6,直至连接到驱动循环装置7内部的钻进电机42上,用以驱动下部的岩屑管8、岩心取样管9和取心钻头10旋转;所述的信号线依次穿过电缆锁紧连接件2、滑环组件3,直至连接到压力密封舱4内的多种传感器等元器件上。
22.s2、下放海底基盘20:如图3所示,通过海上平台12下放海底基盘20至海底泥沙层21表面处,海底基盘20上有钻井通道23;s3、钻具下放到海底泥沙层表面:如图2所示,以铠装电缆18为吊绳将钻具吊放到海上平台12上的月池上,再将两台rov水下缆控机器人22的机械手抓持住钻具1,然后启动铠装电缆绞车11和两个rov水下缆控机器人的rov绞车14,两个rov水下缆控机器人22和钻具1同步向下移动,操作人员在控制舱17内通过控制两个rov水下缆控机器人22的角度和位置,使钻具1进入海底基盘20上的钻井通道23,当钻具1下放到海底泥沙层21表面时,停止下放,如图4所示;s4、海底泥沙层钻孔:一台rov水下缆控机器人22的机械手继续抓持住钻具1,使钻具1保护竖直状态,另一台rov水下缆控机器人22的机械手将钻具1上的反扭组件5抓持住,启动驱动循环装置7中的钻进电机,钻具1开始在海底进行钻孔,随着钻具的下移,要同步下放铠装电缆,两个rov水下缆控机器人22同步下移,钻具钻进海底泥沙层21一段距离后,关闭钻进电机,停止钻孔;如果钻具的反扭组件移动到海底基盘20处时,还需要继续钻孔时,
应提升钻具1,加装空心钻杆后再继续钻孔,因为反扭组件进入海底基盘20后,反扭组件5不能固定,下移到海底泥沙层中,海底泥沙层也不能固定反扭组件5,所以需要加装空心钻杆;s5、提升钻具并拆除空心钻杆:待钻具在穿过海底泥沙层21并达到中硬度岩层24一段距离后,收卷铠装电缆绞车上的铠装电缆,将钻具1提升到海上平台12上,将钻具1上的空心钻杆拆除,然后将配重6和驱动循环装置7连接;s6、海底岩层钻孔:海底岩层包括硬泥层和中硬度岩层,将拆除空心钻杆后的钻具1,进行下放,当反扭组件移动到海底基盘处时,两个rov水下缆控机器人的机械手松开钻具,使钻具向下通过海底基盘并下放到海底泥沙层钻孔的孔底25处,此时,反扭组件5位于中硬度岩层24内,在中硬度岩层孔壁26的作用下,使反扭组件5不能转动,如图5所示。
23.启动钻进电机,进行海底岩层钻孔,直到钻具1到达海底的岩心取样区27,如图6所示;s7、钻进取样:到达岩心取样区27后,开始对岩心取样区27的岩土进行钻进取样;s8、提升钻具并取出岩心:钻进取样完成后,提升钻具到海上平台12上,取出岩心,完成岩心取样的工作。
24.如图7所示,所述滑环组件3包括空心轴28、外管29、上滑环轴30、下滑环轴31、滚珠轴承32和圆锥滚子轴承33,所述滚珠轴承32和圆锥滚子轴承33安装在空心轴28和外管29之间,空心轴28的外螺纹段上设有锁紧螺母34,锁紧螺母34将圆锥滚子轴承33顶住,上滑环轴30连接在空心轴28的上端且大于空心轴28的外径,所述的电缆锁紧连接件2安装在上滑环轴30上,下滑环轴31连接在空心轴28的下端且大于空心轴28的外径,并且伸入到所述的压力密封舱4的上端口内,外管29的下端与压力密封舱4的上端口连接。滑环组件3可以保证滑环组件下部的钻具部分发生转动时,上方的部件不会跟着下部钻具旋转,从而避免造成铠装电缆的缠绕和损伤电缆。
25.所述的压力密封舱4内放置有温度传感器、压力传感器和方位角传感器以及部分监测孔底状态的装置,其可在高压液体环境下不发生泄漏,防止钻井液进入对电路板造成的破坏,同时也可降低对电子元器件的耐压要求。其信号通过所述的信号线连接,并将信号传输至海上平台12上控制舱17内的控制台上。
26.如图8所示,所述的反扭组件5包括3个以上的反扭刀35、连杆36、上固定架37、压簧38、下活动架39、螺杆40和调节螺母41,螺杆40的上端连接固定在压力密封舱4的下端部,上固定架37和下活动架39位于螺杆40上,上固定架37顶靠在压力密封舱4的下端部,压簧38套装在螺杆40上且位于上固定架37和下活动架39之间,调节螺母41旋拧在螺杆40将下活动架39顶住,3个以上的反扭刀35均布在螺杆的外围,所述反扭刀35的上下两端分别通过两个连杆36与上固定架37和下活动架39铰接。所述反扭刀35的中部向外膨出,呈圆弧形结构,便于进入和提出钻孔,有助于反扭组件5进出海底基盘20和第二次钻孔的通道,从而为提升和下放钻具提供方便。所述的反扭组件5为了平衡钻进时产生的扭矩,反扭刀径向伸展的程度可通过下部的调节螺母41和压簧38进行调整。
27.配重6包括配重舱和多个配重块,所述多个配重块设在配重舱内,所述配重舱通过连接件与所述的压力密封舱连接。配重舱内部可以根据需要,添加不同数量的配重块,从而可以调节每次下钻时的最大钻压。
28.如图9所示,所述的驱动循环装置7,包括钻进电机42、减速器43、水泵44和筒状外
壳45,电机42、减速器43、水泵44位于筒状外壳45内,电机42与减速器43联接,减速器43用以给取心钻头提供动力;所述的水泵44,用以通过泵吸作用将携带岩屑的钻井液通过循环通道收集到所述岩屑管8的岩屑室内。
29.岩屑管8的上端口与所述的筒状外壳45的下端口对接,岩屑管8的上端口处设有滤网46,所述的岩屑管8的内腔为岩屑室47,岩屑室47内设有中心管48,中心管48顶端设计有伞状岩屑挡头49,钻井液携带岩屑从中心管48的下端流入,经伞状岩屑挡头49下端面上的导流孔排出到岩屑室47内,所述的岩屑管8的下端口连接所述的岩心取样管9。钻井液携带岩屑从岩心管和岩心的环状间隙上返,并通过变径接头进入中心管48中,经中心管顶端的伞状岩屑挡头49,钻井液携带岩屑通过伞盖后产生向下的流速分量,但由于岩屑室47预留的钻井液出口位于岩屑室的上方,因此钻井液在通过伞盖后在岩屑室47流动方向将发生180度变化,由于岩屑颗粒密度大于钻井液,因此岩屑颗粒和钻井液的流向差导致岩屑颗粒能更好的沉降在岩屑室47内。岩屑室47上方的钻井液出口固定有滤网46,能对钻井液进行二次过滤,有效保证岩屑收集在岩屑室内,防止岩屑随钻井液进入水泵44,而造成水泵44的磨损。
30.岩心取样管9的下端连接所述的取心钻头10,所述的取心钻头10,当钻进的海底为软岩及中等硬度岩层时,采用牙轮钻头;当钻进的海底为硬岩地层时,采用金刚石钻头。
31.此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:


1.一种利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、钻具安装:钻具包括依次连接的电缆锁紧连接件、滑环组件、压力密封舱、反扭组件、配重、驱动循环装置、岩屑管、岩心取样管、取心钻头,铠装电缆绞车设在海上平台上,将铠装电缆绞车上的铠装电缆的一端连接到钻具的电缆连接件上,并在配重和驱动循环装置之间加装空心钻杆;s2、下放海底基盘:通过海上平台下放海底基盘至海底泥沙层表面处;s3、钻具下放到海底泥沙层表面:以铠装电缆为吊绳将钻具吊放到海上平台上的月池上方,再将两台rov水下缆控机器人的机械手抓持住钻具,然后启动铠装电缆绞车和两个rov水下缆控机器人的rov绞车,两个rov水下缆控机器人和钻具同步向下移动,通过控制两个rov水下缆控机器人的角度和位置,使钻具进入海底基盘上的钻井通道,当钻具下放到海底泥沙层表面时,停止下放;s4、海底泥沙层钻孔:一台rov水下缆控机器人的机械手继续抓持住钻具,使钻具保护竖直状态,另一台rov水下缆控机器人的机械手将钻具上的反扭组件抓持住,启动驱动循环装置中的钻进电机,钻具开始在海底进行钻孔,随着钻具的下移,要同步下放铠装电缆,两个rov水下缆控机器人同步下移,钻具钻进海底的中硬度岩层一段距离后,关闭钻进电机,停止钻孔;如果钻具的反扭组件移动到海底基盘处时,还需要继续钻孔时,应提升钻具,加装空心钻杆后再继续钻孔;s5、提升钻具并拆除空心钻杆:海底泥沙层钻孔完成后,收卷铠装电缆绞车上的铠装电缆,将钻具提升到海上平台上,将钻具上的空心钻杆,然后将配重和驱动循环装置连接;s6、海底岩层钻孔:将拆除空心钻杆后的钻具,进行下放,当反扭组件移动到海底基盘处时,两个rov水下缆控机器人的机械手松开钻具,使钻具向下通过海底基盘并下放到海底泥沙层钻孔的孔底处,此时,反扭组件位于中硬度岩层内,在中硬度岩层孔壁的作用下,使反扭组件不能转动,启动钻进电机,进行海底岩层钻孔,直到钻具到达海底的岩心取样区;s7、钻进取样:到达岩心取样区后,开始对岩心取样区的岩土进行钻进取样;s8、提升钻具并取出岩心:钻进取样完成后,提升钻具到海上平台上,取出岩心,完成岩心取样的工作。2.根据权利要求1所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述的海上平台是钻探船或海上钻井平台。3.根据权利要求1所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述滑环组件包括空心轴、外管、上滑环轴、下滑环轴、滚珠轴承和圆锥滚子轴承,所述滚珠轴承和圆锥滚子轴承安装在空心轴和外管之间,空心轴的外螺纹段上设有锁紧螺母,锁紧螺母将圆锥滚子轴承顶住,上滑环轴连接在空心轴的上端且大于空心轴的外径,所述的电缆锁紧连接件安装在上滑环轴上,下滑环轴连接在空心轴的下端且大于空心轴的外径,并且伸入到所述的压力密封舱的上端口内,外管的下端与压力密封舱的上端口连接。4.根据权利要求3所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述的压力密封舱内放置有温度传感器、压力传感器和方位角传感器。5.根据权利要求4所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述的反扭组件包括3个以上的反扭刀、连杆、上固定架、压簧、下活动架、螺杆和调
节螺母,螺杆的上端连接固定在压力密封舱的下端部,上固定架和下活动架位于螺杆上,上固定架顶靠在压力密封舱的下端部,压簧套装在螺杆上且位于上固定架和下活动架之间,调节螺母旋拧在螺杆将下活动架顶住,3个以上的反扭刀均布在螺杆的外围,所述反扭刀的上下两端分别通过两个连杆与上固定架和下活动架铰接。6.根据权利要求5所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述反扭刀的中部向外膨出,呈圆弧形结构。7.根据权利要求6所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述配重包括配重舱和多个配重块,所述多个配重块设在配重舱内,所述配重舱通过连接件与所述的压力密封舱连接。8.根据权利要求7所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述的驱动循环装置,包括钻进电机、减速器、水泵和筒状外壳,电机、减速器、水泵位于筒状外壳内,电机与减速器联接,减速器用以给取心钻头提供动力;所述的水泵,用以通过泵吸作用将携带岩屑的钻井液通过循环通道收集到所述岩屑管的岩屑室内。9.根据权利要求8所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述的岩屑管的上端口与所述的筒状外壳的下端口对接,岩屑管的上端口处设有滤网,所述的岩屑管的内腔为岩屑室,岩屑室内设有中心管,中心管顶端设计有伞状岩屑挡头,钻井液携带岩屑从中心管的下端流入,经伞状岩屑挡头下端面上的导流孔排出到岩屑室内,所述的岩屑管的下端口连接所述的岩心取样管,岩心取样管的下端连接所述的取心钻头。10.根据权利要求9所述的利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,其特征在于:所述的取心钻头,当钻进的海底为软岩及中等硬度岩层时,采用牙轮钻头;当钻进的海底为硬岩地层时,采用金刚石钻头。

技术总结


本发明公开了一种利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法,包括以下步骤:钻具安装;下放海底基盘;钻具下放到海底泥沙层表面:以铠装电缆为吊绳将钻具吊放到海上平台上的月池上方,通过控制两个ROV水下缆控机器人的角度和位置,使钻具进入海底基盘上的钻井通道,当钻具下放到海底泥沙层表面时,停止下放;海底泥沙层钻孔;提升钻具并拆除空心钻杆;海底岩层钻孔;钻进取样:到达岩心取样区后,开始对岩心取样区的岩土进行钻进取样;提升钻具并取出岩心。本发明取心方法中,将电缆代替钻杆,并用ROV水下缆控机器人给以辅助,大大节约了钻具提升和下放的时间,从而提高了施工效率,降低了施工成本。降低了施工成本。降低了施工成本。


技术研发人员:

李星辰 谢文卫 于彦江 卢秋平 史浩贤 曾静 王英圣 于浩雨

受保护的技术使用者:

广州海洋地质调查局

技术研发日:

2022.11.25

技术公布日:

2023/2/23

本文发布于:2024-09-23 03:11:29,感谢您对本站的认可!

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