[发明专利]深水地质钻探套管和套管吊放系统及套管吊放方法

说明书

本发明公开了一种深水地质钻探套管和套管吊放系统及套管吊放方法，深水地质钻探套管包括套管主体，套管主体包括多个套管节段，多个套管节段自上而下依次堆叠并相连；套管节段包括至少两个套管单元，各套管单元平行间隔分布并相连；套管主体的长度与待钻探的海床距离预设位置的高度相适配。本发明的深水地质钻探套管刚度大、稳定性好，钻进过程中不易产生弯曲以及底部走移。

技术领域

本发明涉及水域工程勘察领域，具体涉及一种深水地质钻探套管和套管吊放系统及套管吊放方法。

背景技术

近年来，我国在海域工程建设方面取得了举世瞩目的成绩，岩土工程勘察也伴随着海洋桥梁、隧道、铁路等工程建设，得到迅猛发展。以新建宁波至舟山铁路西堠门大桥岩土工程勘察、新建平潭海峡公铁大桥岩土工程勘察、琼州海峡跨海通道专题研究地质钻探为例，岩土工程勘察的难度和挑战性不言而喻，面对极端复杂恶劣的海域环境，诸如波高浪涌、流速大、深水域(特别是深度大于80m)、海床岩面裸露、海底地形起伏大等，采用常规的地质套管进行钻探取样，会遇到以下问题：

(1)常规的地质套管为直径108～270mm，深水海域流速大，而套管刚度较小，在下放过程中极易弯曲和垂直偏角过大。

(2)如果海床地形环境复杂、岩面裸露，常规的地质套管难于落底着床，即使勉强落底着床，海域水深过大，套管长细比大，钻进过程中易产生弯曲甚至底部走移，给钻进带来极大的风险。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种深水地质钻探套管和套管吊放系统及套管吊放方法，刚度大、稳定性好，钻进过程中不易产生弯曲以及底部走移。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种深水地质钻探套管，其包括套管主体，所述套管主体包括多个套管节段，多个所述套管节段自上而下依次堆叠并相连；所述套管节段包括至少两个套管单元，各所述套管单元平行间隔分布并相连；所述套管主体的长度与待钻探的海床距离预设位置的高度相适配。

在上述技术方案的基础上，相邻的两个所述套管节段所包含的套管单元之间通过连接件可拆卸相连。

在上述技术方案的基础上，所述连接件包括：

两个法兰盘，两个所述法兰盘分别设于相邻的两个所述套管节段中的套管单元的两端；

螺栓，其贯穿于两个所述法兰盘，且两端分别固定于两个所述法兰盘上。

在上述技术方案的基础上，所述套管主体还包括螺纹套管，所述螺纹套管设于所述套管主体的最顶端的套管节段所包含的套管单元的顶端。

在上述技术方案的基础上，所述套管主体还包括爪脚，所述爪脚设于所述套管主体的最底端的套管节段所包含的套管单元的底端。

在上述技术方案的基础上，所述套管节段包括三个套管单元，三个所述套管单元围设形成的形状为三棱柱。

本发明还提供一种用于吊放上述所述的深水地质钻探套管的系统，其包括：

钻孔平台，其设于所述预设位置，所述钻孔平台上开设有吊装孔；

吊具，其组设于钻孔平台上且位于吊装孔上方，其用于吊放所述套管节段。

在上述技术方案的基础上，所述吊具包括：

吊架，其设于所述钻孔平台上；

定滑轮，其固定于所述吊架上，且所述定滑轮位于所述吊装孔的正上方；

吊绳，其一端绕过所述定滑轮并用于与所述套管节段相连。

在上述技术方案的基础上，所述系统还包括两根拉绳，两根所述拉绳的一端分别与所述套管主体的最底端的套管节段的两侧相连，并用于调节所述套管主体的垂直度。