專利名稱：用于打入套管或?qū)Ч艿脑O(shè)備和方法
用于打入套管或?qū)Ч艿脑O(shè)備和方法5 本發(fā)明涉及用于打入(driving)套管、樁或?qū)Ч艿脑O(shè)備和方法。特別地，本發(fā)明涉及用于打入導(dǎo)管的設(shè)備和方法，這些導(dǎo)管通常在建造 油井和氣井，尤其是海上油井期間安裝于碳?xì)浠衔锷a(chǎn)工業(yè)中。眾所周知，在碳?xì)寤衔锷a(chǎn)工業(yè)中，在利用加重的泥漿鉆進(jìn)時(shí)， 10具有多個(gè)同心管的邊界井(line well)使鉆孔穩(wěn)定并減小地層破裂的風(fēng) 險(xiǎn)。油井套管的頂段通常被稱作導(dǎo)管或傳導(dǎo)通道(conductor)或有時(shí)被 稱作結(jié)構(gòu)套管。這個(gè)傳導(dǎo)通道基本上是井的基礎(chǔ)且在它的整個(gè)壽命中 具有不同的功能。該傳導(dǎo)通道的主要要求是(1) 通過泥漿壓力防止井孔塌陷和地層破裂，因此在初始上部井段 15鉆進(jìn)操作期間穩(wěn)定并保護(hù)近表面沉積物。(2) 暫時(shí)支承套管柱的下一區(qū)段(通常被稱作表層套管)的重量。(3) 與結(jié)合有水泥的表層套管一起用于在鉆進(jìn)油井的其余區(qū)段時(shí) 抵抗從立管通過防噴器(BOP)所傳遞的暫時(shí)的軸向拉伸栽荷、剪切栽 荷和彎矩。20 (4)與表層套管一起用于抵抗來自油井樹(well tree)、采油立管和其它采油設(shè)施的較長期的操作載荷。在陸上或在淺水中，可能^f吏用打樁技術(shù)來將傳導(dǎo)通道打入地面 內(nèi)。然而，將傳導(dǎo)通道打樁通過相對較厚或較深砂層可能是較為困難 的。在深水中安裝傳導(dǎo)通道也^R出了額外的困難。已提出的一種方法25 使用傳導(dǎo)通道的"樁尖打入"。在這種方法中，與利用錘子在樁頭打 擊所進(jìn)行的打入相比，通過作用于樁底或樁尖的錘擊來將套管打入土 壤。在一個(gè)示例中，特殊設(shè)計(jì)的尖端包括砧和錐形穿透尖端。設(shè)置于 套管內(nèi)部的液壓錘撞擊砧并且將錐尖打入土壤。套管并非剛性地附接到尖端上而是通過減震元件附4秦，該減震元件用于在尖端之后將套管 拉入土壤。樁尖打入方法并沒有被廣泛地用于深水應(yīng)用中，因?yàn)閷?shí)現(xiàn) 深穿透可能是較為困難的。5 泥結(jié)合傳導(dǎo)通道在適當(dāng)位置、或通過噴射來形成直徑過大的井，噴射 是一種類似于在陸上巖土工程勘查中沖洗鉆孔的程序。盡管這種鉆進(jìn) 和固井方法廣泛地用于相對較淺的水中，但深水中的土壤可能會相對 松軟。因此，不只是在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，而且還在拔出鉆柱以在套管中延 伸時(shí)，存在鉆孔^皮從側(cè)部塌陷的土壤填補(bǔ)的傾向。因此，噴射是深水io 更為常用的方法。噴射常常是fil選的，因?yàn)樗赡芨欤?；?dāng)適 當(dāng)?shù)貓?zhí)行時(shí)，比在正常固結(jié)粘土沉積物中進(jìn)行鉆進(jìn)和固井更為可靠。 然而，如果不適當(dāng)?shù)赜?jì)劃和執(zhí)行，噴射可能會導(dǎo)致油井的過度延遲并 甚至廢棄。最大的風(fēng)險(xiǎn)中的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是對土壤的過度擾動(dòng)和潤濕，這 在表層套管落在它的上面時(shí)導(dǎo)致傳導(dǎo)通道的較低的軸向承載力和過15 度沉降。v在常規(guī)噴射方法中，使鉆桿在傳導(dǎo)通道的長度內(nèi)運(yùn)行并通過向前 鉆進(jìn)的運(yùn)行工具而鎖定到傳導(dǎo)通道。傳導(dǎo)通道內(nèi)部的鉆探管的區(qū)段， 通常被稱作底部鉆孔組件，通?？赡馨拷鼈鲗?dǎo)通道下端定位的鉆 頭，泥漿馬達(dá)、隨鉆測量方向傳感器和一系列帶墊片的重砧鋌。該組20 件被下降到海床，并且該傳導(dǎo)通道被沖洗到適當(dāng)位置，且海水和高粘性泥漿掃掠(sweep)通過鉆頭注入。該加壓流體腐蝕在該傳導(dǎo)通道內(nèi)和 下邊緣周圍的土壤并在傳導(dǎo)通道與底部鉆具組件之間的環(huán)形空間向 上沖刷切屑。所得的減小的土;裏阻力允許噴射組件在傳導(dǎo)通道和底部 鉆孔組件的組合重量下穿透海床。如果這個(gè)重量不足以克服摩擦阻25 力，那么該傳導(dǎo)通道被緩慢上下移動(dòng)(往復(fù)運(yùn)動(dòng))數(shù)米來潤濕并改造鉆孑L表面。因?yàn)樵谡麄€(gè)安裝過程中傳導(dǎo)通道的外表面與周圍土壤直接接觸， 所以，利用噴射可能不需要注入水泥的操作。傳導(dǎo)通道的安裝依靠在傳導(dǎo)通道外部周圍塌陷的土壤來支承傳導(dǎo)通道和隨后的套管柱的重量。噴射常常只對于相對較淺的深度是可能的，通常低于泥線大約80 米，因?yàn)槌^這個(gè)深度，土壤在傳導(dǎo)通道周圍的塌陷可能不足以提供 所需的支承或者可能需要不能接受的較長時(shí)間來才能提供所需支承。5 已知噴射方法的另一潛在問題在于如果土壤在傳導(dǎo)通道周圍沒有充 分固結(jié)，那么它可能不提供充分的地層隔離。這在隨后的鉆進(jìn)或釆油 期間淺層升溫而且水合物氣化并上升穿過在傳導(dǎo)通道周圍的松軟土 壤到達(dá)海床(這可能會進(jìn)一步使土壤松軟并減小它的承載能力)時(shí)可能 是比較重要的。10 本發(fā)明克服或至少減輕打入末端開口的套管、樁或?qū)Ч艿囊阎夹g(shù)的問題。雖然特別適用于安裝導(dǎo)管且更具體地說來用于在深水中安說明書中術(shù)語"傳導(dǎo)通道"或"導(dǎo)管"的使用預(yù)期涵蓋這些更廣泛的 應(yīng)用。15 與鉆進(jìn)該柱和向該柱注入水泥的常規(guī)方法相比，還預(yù)期通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間和成本的顯著節(jié)約。根據(jù)本發(fā)明的第 一方面，用于將導(dǎo)管打入地面的設(shè)備組合地包括2<3 (a)能夠被打入地面內(nèi)的導(dǎo)管(b) 鉆柱(c) 用于穿過該鉆柱泵送流體的機(jī)構(gòu)(d) 用于在該鉆柱上支承該導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)(e) 在該導(dǎo)管內(nèi)可通過該鉆柱支承的可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu) 25 (f)使用穿過該鉆柱所泵送的流體使該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的才幾構(gòu)(g)能夠?qū)⒃摽赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)的撞擊力轉(zhuǎn)移到該導(dǎo)管 的砧，以及(h)用于將流體噴射到導(dǎo)管下部內(nèi)的機(jī)構(gòu)。用于穿過該鉆柱泵送流體的機(jī)構(gòu)可適宜地是泥漿泵，比如那些在 常規(guī)情況下處于鉆機(jī)上的泥漿泵，鉆機(jī)用于將鉆進(jìn)泥漿循環(huán)向下穿過 鉆柱且穿過鉆柱與井孔之間的環(huán)形空間返回或反之亦然。在本發(fā)明中5 使用常規(guī)鉆柱和泥漿泵簡化了:l喿作并減小了對于鉆機(jī)活動(dòng)的破壞?？赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)可以是液壓錘，這種液壓錘類似于那 些已知用于打入樁或硬巖鉆進(jìn)的液壓錘。適用于相對較深水的錘子通常將能夠提供大約100到250kJ的沖擊力。對于較淺的水，功率較小 的錘子可能是適當(dāng)?shù)?，例如，能夠提供大約30到100 kJ沖擊力的錘 10 子。用于使沖擊打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)由穿過鉆柱所泵送的流體促 動(dòng)。使用穿過鉆柱泵送的流體排除了對于用來驅(qū)動(dòng)錘子的單獨(dú)的液壓 管線的需要。該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入4幾構(gòu)沖擊砧，該砧能夠?qū)⒃摽赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng) 打入機(jī)構(gòu)的撞擊力轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管。適當(dāng)?shù)?，該?dǎo)管具有可與砧接合的內(nèi) 15 肩。用于在鉆柱上支承導(dǎo)管的適當(dāng)機(jī)構(gòu)和用于支承該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 沖擊打入機(jī)構(gòu)的才幾構(gòu)是已知的。導(dǎo)管和/或可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu) 可直接地或間接地由鉆柱支承。優(yōu)選地，該設(shè)備還包括減震機(jī)構(gòu)，該減震機(jī)構(gòu)用于減小在導(dǎo)管與20 鉆柱之間所傳遞的撞擊力。例如，減震器可包括于該鉆柱中用于將該 導(dǎo)管附接到該鉆柱的機(jī)構(gòu)上方。這樣，由于沖擊打入機(jī)構(gòu)的沖擊所產(chǎn) 生的力并沒有被完全傳遞到整體鉆柱。用于將流體噴射到該導(dǎo)管下部內(nèi)的機(jī)構(gòu)包括管狀元件，該管狀元件與鉆柱和往復(fù)運(yùn)動(dòng)沖擊打入才幾構(gòu)中的任一個(gè)或兩個(gè)流體連通；該管 25 狀元件具有孔，相對高壓流體可通過這些孔傳遞到導(dǎo)管的下部內(nèi)。優(yōu)選地，用于噴射流體的機(jī)構(gòu)被i殳置使得噴射基本上完全在傳導(dǎo)通道內(nèi) 引導(dǎo)。因此，例如，可徑向朝向?qū)Ч艿膬?nèi)壁引導(dǎo)噴射且更為優(yōu)選地基 本上垂直朝向傳導(dǎo)通道的內(nèi)壁引導(dǎo)，例如，在水平面上方或下方至多20度。優(yōu)選地，在水平面下方至多15度引導(dǎo)噴射流體?？蛇x地，可能提供用于打碎由流體噴射所擾動(dòng)的土壤的機(jī)構(gòu)，比如，至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的葉片。優(yōu)選地，用于打碎土壤的機(jī)構(gòu)被定位與用于將流體噴射到該導(dǎo)管下部內(nèi)的機(jī)構(gòu)相鄰。舉例說來，噴射接頭 5 (jetting sub)可具有至少一個(gè)可^走轉(zhuǎn)葉片，該可旋轉(zhuǎn)葉片可在土壤被流體噴射擾動(dòng)時(shí)打碎土壤。這將^^于土壤移除?？尚D(zhuǎn)葉片可設(shè)有單獨(dú)的電源用于4吏它們;旋轉(zhuǎn)，例如，電動(dòng)才幾或液壓馬達(dá)。優(yōu)選i也，通過流經(jīng)鉆柱的流體來驅(qū)動(dòng)這些可旋轉(zhuǎn)葉片。盡管流體噴射為從導(dǎo)管內(nèi)移除土壤的主要方法，但可能通過使用 10另一鉆進(jìn)裝置來補(bǔ)充這種方法。例如，由孔底馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)的常規(guī)可旋轉(zhuǎn)鉆頭可能用于鉆入土壤以促進(jìn)流體噴射的作用。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，用于將導(dǎo)管打入地面的方法包括(a) 在鉆柱的下端組裝(i)用于在該鉆柱上支承導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)，(ii)可 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)，(iii)使用穿過該鉆柱泵送的流體使該往復(fù)15運(yùn)動(dòng)沖擊打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的才幾構(gòu)，(iv)能夠?qū)⒃摽赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打 入機(jī)構(gòu)的撞擊力轉(zhuǎn)移到該導(dǎo)管的砧，和(V)用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(b) 將該組件定位在傳導(dǎo)通道內(nèi)使得該組件和該傳導(dǎo)通道可由該 鉆柱支承且該用于噴射流體的^^構(gòu)處于該傳導(dǎo)通道的下端，(c) 將該導(dǎo)管的該下端定位于它將纟皮打入的該地面上，20 (d)促動(dòng)該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)以沖擊該砧并將該導(dǎo)管打入地面(e)同時(shí)或按順序噴射流體到該導(dǎo)管的下部內(nèi)使得它帶著被強(qiáng)制 進(jìn)入到該導(dǎo)管內(nèi)的顆粒向上流動(dòng)，從該導(dǎo)管的上部移除流體和顆粒。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，用于本發(fā)明的向下打孔組件包括，在鉆 25 柱的下端附接的(i)用于在鉆柱上支承導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)，(ii)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖 擊打入機(jī)構(gòu)，(iii)使用穿過鉆柱所泵送的流體使該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊 打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，(iv)能夠?qū)⒃摽赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)的 撞擊力轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管的砧，和(v)用于噴射流體的機(jī)構(gòu)。將以示例的方式關(guān)于附圖
來描述本發(fā)明，附圖是根據(jù)本發(fā)明的設(shè) 備的示意性剖視圖。5 附圖顯示了被部分打入到海床(2)內(nèi)的末端開口的導(dǎo)管(1)。通過補(bǔ)充工具(make-叩tool)(4)在鉆柱(3)上支承導(dǎo)管(1)。導(dǎo)管(1)的下邊緣(14) 被削角以輔助導(dǎo)管(l)穿透到土壤內(nèi)?？赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5) 還被支承于導(dǎo)管(1)內(nèi)鉆柱(3)上?？赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)包括 液壓促動(dòng)的錘擊元件(6)，該液壓促動(dòng)的錘擊元件(6)可在外殼(7)內(nèi)移 10 動(dòng)。通過位于鉆機(jī)(未示出)上的泥漿泵(未示出)沿鉆柱("向下泵送流 體，以促動(dòng)該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)。流體提升錘擊元件(6) 且然后它被允許只在重力的影響下或在所泵送的流體的輔助下降落。 所用流體可適宜地為鉆進(jìn)泥漿和/或海水。用于促動(dòng)和控制可往復(fù)運(yùn)動(dòng)類似于用于硬巖鉆進(jìn)的已知液壓錘。可選地，所泵送的流體可能被用 于驅(qū)動(dòng)泥漿馬達(dá)，該泥漿馬達(dá)可用于機(jī)械地促動(dòng)該錘擊元件(6)?？赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)("的外殼("定位于砧(8)上，而該砧(8) 擱在導(dǎo)管(1)內(nèi)的內(nèi)肩(9)上。當(dāng)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的錘擊20 元件(6)降落時(shí)，它打擊外殼(7)的底部，將可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu) (5)的撞擊力經(jīng)由砧(8)和肩部(9)轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管(1)。砧(8)可與外殼(7)分開 或與外殼(7)整體形成。砧(8)可能被固定到導(dǎo)管(1 )上。在砧(8)下方且與鉆柱(3)和/或可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的外 殼(7)流體連通的是噴射接頭(jetting sub)(10)。噴射4妄頭(10)包括管狀元25 件，在該管狀元件內(nèi)具有開口，這些開口允許加壓流體以噴射的形式 被釋放到導(dǎo)管(l)的底部內(nèi)。從開口 (1 l)出來的流體噴射使進(jìn)入到導(dǎo)管 (l)的底部的土壤松動(dòng)。鉆進(jìn)切屑(12)被夾帶于流體中并穿過鉆柱與導(dǎo) 管(l)之間的環(huán)形空間向上移動(dòng)并且從導(dǎo)管(l)的上部移除。包括補(bǔ)充工具(4)和砧(8)的該設(shè)備具有允許流體和鉆進(jìn)切屑通過的通路。減震器機(jī)構(gòu)(13)被包括于鉆柱中補(bǔ)充工具(4)上方。適當(dāng)減震機(jī)構(gòu) 是已知的。減震機(jī)構(gòu)減小在導(dǎo)管(1)上從沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的沖擊傳遞到 鉆柱的力。5 流體和相關(guān)聯(lián)的鉆進(jìn)切屑可能被提升到表面并通過篩網(wǎng)來從流體中分離出固體。然后可重復(fù)使用該流體。在備選且優(yōu)選的實(shí)施例中，流體可能是水或另 一種環(huán)境能接受的 流體而且只是允許該流體和相關(guān)聯(lián)的鉆進(jìn)切屑從導(dǎo)管(l)溢出使得固 體在導(dǎo)管(l)的外部周圍沉積。這種設(shè)置可能有助于土壤在導(dǎo)管(l)的周 10 圍固結(jié)。圖中所示的噴射接頭(10)的底部具有錐形端15,該錐形端15輔助 噴射接頭穿透到土壤內(nèi)?？赏瑫r(shí)或按順序使用沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)和噴射機(jī)構(gòu)(10)。例如，可 方便地使用沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)將傳導(dǎo)通道打入土壤內(nèi)較短距離，停止該 15 沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)且然后在停止噴射和重新開始該沖擊打 入機(jī)構(gòu)(5)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)之前使用噴射接頭(10)來松動(dòng)并移除進(jìn)入到該導(dǎo) 管(l)底部的土壤。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法可能會在導(dǎo)管被打入海床內(nèi)時(shí)對周圍 土壤造成較少的損害。末端開口的傳導(dǎo)通道壁將切入海床內(nèi)且由于從 20 導(dǎo)管內(nèi)部移除土壤，因此與已知的噴射技術(shù)相比，對周圍土壤的擾動(dòng) 減小。這將導(dǎo)致周圍土壤能夠提供即刻承載能力或至少顯著地減小為 了實(shí)現(xiàn)周圍土壤的充分固結(jié)必須留出的時(shí)間長度。本發(fā)明還可提供實(shí)現(xiàn)更大埋植深度(setting depth)的可能性。由于 導(dǎo)管內(nèi)的土壤被移除，因此打入阻力將只是在外壁上的土壤摩擦。這 25 種外壁摩擦可進(jìn)一步通過增加表面光滑度而減少，例如，通過使用減 摩漆或涂層。在導(dǎo)管包括接合在一起的單獨(dú)區(qū)段的情況下，也就是說， 傳導(dǎo)通道是傳導(dǎo)通道串(conductor string),可使用外加厚(external upset) 接頭來將它們方便地結(jié)合在一起。在傳導(dǎo)通道的外壁上使用外加厚接頭或?qū)嶋H上不是接頭的外加厚可導(dǎo)致減小的土壤摩擦，這可特別適用于相對堅(jiān)固的地表下地層。特^M殳計(jì)的傳導(dǎo)通道接頭或具有適當(dāng)外加 厚輪廓(例如，光滑輪廓)的其它加厚可還可用于減小在導(dǎo)管主體周圍 的土壤摩擦。建模示出了可能基于發(fā)現(xiàn)于典型墨西哥灣和其它產(chǎn)油區(qū)中的條件來將導(dǎo)管打入至少300m的深度。更大的深度可能進(jìn)一步減輕與淺 水危害(比如淺水流動(dòng)區(qū)、水合物層和松軟土壤層)相關(guān)的問題。此外， 如果需要更大的深度，例如，超過300m，且地層條件允許，那么本 發(fā)明的設(shè)備和方法可用于多階段打入過程，其中，較小直徑的導(dǎo)管穿 過已安裝的導(dǎo)管下降且然后將第二個(gè)打入地面內(nèi)第一個(gè)的下方。因 此，可能使用本發(fā)明的方法通過將第一表層傳導(dǎo)通道或傳導(dǎo)通道柱打 入地面且然后穿過第一傳導(dǎo)通道或傳導(dǎo)通道柱來安裝第二傳導(dǎo)通道 或傳導(dǎo)通道柱來安裝表層套管和中間套管。該導(dǎo)管可包括兩個(gè)或兩個(gè) 以上管道長度，每個(gè)相繼的長度具有小于前面的管道的直徑使得它能 夠穿過前面的管道到達(dá)安裝位置。管道長度可能具有相同或不同的壁 厚。使用本發(fā)明的設(shè)備和方法能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)管的更大的載荷能力，這種 更大的載荷能力可能排除在某些深水油井中對于傳導(dǎo)通道尾管的需 要。這將提供顯著的成本節(jié)約。
權(quán)利要求
1.一種用于將導(dǎo)管打入地面內(nèi)的設(shè)備，所述設(shè)備組合地包括(a)能夠被打入到地面(2)內(nèi)的導(dǎo)管(1)，(b)鉆柱(3)，(c)用于穿過所述鉆柱而泵送流體的機(jī)構(gòu)，(d)用于在所述鉆柱上支承所述導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)(4)，(e)在所述導(dǎo)管(1)內(nèi)可由所述鉆柱(3)支承的可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)，(f)使用穿過所述鉆柱(3)泵送的流體使所述可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，(g)能夠?qū)⑺隹赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的撞擊力轉(zhuǎn)移到所述導(dǎo)管的砧(8)，以及(h)用于將流體噴射到所述向所述導(dǎo)管(1)的下部內(nèi)的機(jī)構(gòu)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括減震機(jī)構(gòu)(13)，所述減震機(jī)構(gòu)(13)用于減小在所述導(dǎo)管(1)與所述鉆柱(3) 之間所傳遞的撞擊力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)管(l) 具有可與所述砧(8)接合的內(nèi)肩(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于將流體噴射到所述導(dǎo)管的下部內(nèi)的機(jī)構(gòu)(IO)包括與所述鉆柱(3) 和所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)中的任一個(gè)或兩個(gè)流體連通的管 狀元件；所述管狀元件具有開口(ll),相對高壓流體可通過所述開口 (ll)而傳遞到所述導(dǎo)管(l)的下部內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，提供用于打碎由所述噴射流體的機(jī)構(gòu)(lO)擾動(dòng)的土壤的機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于打碎土 壤的機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)葉片，所述至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)葉片可由穿過所述鉆柱(3)泵送的流體來驅(qū)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所 述導(dǎo)管(l)具有外加厚。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所 5述導(dǎo)管包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的管道長度，每個(gè)相繼的長度具有小于前面的管道的直徑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)管具有不 同的壁厚。
10. —種用于將導(dǎo)管打入到地面內(nèi)的方法，包括(a)在鉆柱(3)的下端組裝(i)用于在所述鉆柱(3)上支承導(dǎo)管(l)的機(jī)構(gòu)(4)， (11)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)， (iii)使用穿過所述鉆柱(3) 泵送的流體使所述可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，(iv) 能夠?qū)⑺隹赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的撞擊力轉(zhuǎn)移到所述導(dǎo)管 (1)的砧(8)，和(V)用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(10); (b)將所述組件定位在導(dǎo)管(l)內(nèi)，使得所述組件和導(dǎo)管(l)可通過所述鉆柱支承，而且所述用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(10)處于所述導(dǎo)管(1)的 下端,(c) 將所述導(dǎo)管(l)的下端定位于它將被打入的地面(2)上，(d) 促動(dòng)所述可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)以沖擊所述砧(8)并將 20所述導(dǎo)管(1)打入地面(2)內(nèi)，(e) 同時(shí)或按順序噴射流體到所述導(dǎo)管(l)的下部內(nèi)，使得它帶著被 強(qiáng)制進(jìn)入到所述導(dǎo)管(l)內(nèi)的顆粒(12)向上流動(dòng)，從所述導(dǎo)管(l)的上部 移除所述流體和顆粒
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所迷的方法，其特征在于，從所述導(dǎo)管(l) 25 的上部移除的顆粒(12)從所述導(dǎo)管(1)溢出并且在所述導(dǎo)管(1)的外部周圍沉積。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，第一表層 導(dǎo)管被打入地面，且隨后具有更小直徑的笫二導(dǎo)管穿過所述第 一導(dǎo)管下降，然后將所述第二導(dǎo)管打入到在所述第一導(dǎo)管下方的地面內(nèi)。
13. —種用于本發(fā)明的向下打孔組件，包括在鉆柱(3)的下端附 接的(i)用于在所述鉆柱上支承導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)(4) ， (ii)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打 入機(jī)構(gòu)(5)， (iii)使用穿過所述鉆柱泵送的流體使所述可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖5擊打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，(iv)能夠?qū)⑺隹赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)沖擊構(gòu)件(5) 的撞擊力轉(zhuǎn)移到所述導(dǎo)管(1)的砧(8),和(v)用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(IO)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所迷的向下打孔組件，其特征在于，所述 向下打孔組件還包括用于打碎由所述用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(10)所擾動(dòng) 的土壤的機(jī)構(gòu)，所述打碎土壤的機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)葉片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種將管道(1)打入地面(2)內(nèi)的方法，該方法尤其適于打入導(dǎo)管，這些導(dǎo)管通常在建造油井和氣井，尤其是海上油井期間安裝于碳?xì)浠衔锷a(chǎn)工業(yè)中，該方法包括(a)在鉆柱(3)下端組裝，(i)用于在該鉆柱上支承導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)(4)，(ii)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)，(iii)使用穿過該鉆柱泵送的流體使該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，(iv)能夠?qū)⒃摽赏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)的撞擊力轉(zhuǎn)移到該導(dǎo)管(1)的砧(8)，和(V)用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(10)；(b)將該組件定位在傳導(dǎo)通道(1)內(nèi)使得該組件和傳導(dǎo)通道可通過該鉆柱支承，且該用于噴射流體的機(jī)構(gòu)(10)處于該傳導(dǎo)通道(1)的下端；(c)將該導(dǎo)管(1)的下端定位于它將被打入的該地面(2)上；(d)促動(dòng)該可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊打入機(jī)構(gòu)(5)以沖擊該砧(8)并將該導(dǎo)管(1)打入該地面(2)內(nèi)；和(e)同時(shí)或按順序噴射流體到該導(dǎo)管(1)的下部內(nèi)使得它帶著被強(qiáng)制進(jìn)入到該導(dǎo)管內(nèi)的顆粒(12)向上流動(dòng)，從該導(dǎo)管(1)的上部移除該流體和顆粒。
文檔編號E21B7/20GK101228334SQ200680026642
公開日2008年7月23日 申請日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者Y·羅 申請人:英國石油勘探運(yùn)作有限公司