本發明公開了一種深水表層導管送入工具功能測試實驗裝置及方法，該裝置包括實驗架、底座、低壓井口頭、深水表層導管送入工具、轉接頭、鉆桿和電機，該實驗方法包括深水表層導管送入工具的鎖緊方法及其可靠性評價方法、深水表層導管送入工具的解鎖方法、深水表層導管送入工具的解脫方法以及深水表層導管送入工具的回收方法。本發明提供的深水表層導管送入工具功能測試實驗裝置及方法，通過電機、數據采集器及控制器等模擬深水連續鉆進時的送入工具鎖緊、解脫與回收等過程，并對其進行室內實驗評價，以研究送入工具的安全可靠程度，為深水導管噴射下入提供依據，減少深水導管噴射下入過程事故數，以提高深水鉆井的高效性、精準性和經濟性。

技術領域

本發明涉及海洋油氣鉆探技術領域，具體涉及一種深水表層導管送入工具功能測試實驗裝置及方法。

背景技術

深水鉆井一般指的是海上作業水深超過900米的鉆井，在深水鉆井過程中，由于深水鉆井表層淺部未成巖地層強度不高，易發生坍塌，深水表層導管作為整個深水油井建造過程中安裝的第一層套管，它為其后所有的套管及井口設備提供結構支撐，是深水鉆井的“咽喉”。

深水表層導管噴射下入技術是深水鉆井工程施工的關鍵環節，該技術能將“一開”鉆進、導管下入和“二開”井眼鉆進等多個步驟通過一趟管柱實現連續鉆進送入，大幅度節約作業時間和成本。深水表層導管送入工具是實現深水噴射下導管下入表層導管的關鍵工具，因其具有繼續鉆進的功能，又稱為深水繼續鉆進送入工具。在使用過程中，深水表層導管送入工具先與鉆頭等鉆具組裝，再與低壓井口頭、表層導管、泥墊組裝后，然后下入海底指定位置，最后進行噴射作業。噴射到位后，經過機械連接后，剪斷上部的解脫銷釘實現深水表層導管送入工具的解脫，下放芯軸進行“二開”鉆進，鉆進到位后上提鉆桿，上提力將深水表層導管送入工具與低壓井口頭之間的定位銷釘剪斷，使得深水表層導管送入工具與低壓井口頭分開而被回收。

在使用深水表層導管送入工具進行表層導管噴射作業過程中，海底復雜環境影響送入工具的工作進程，深水表層導管送入工具各個環節的順利進行非常重要。然而，由于進行實驗室研究缺乏相應的過程檢測模擬裝置，導致深水表層導管送入工具的鎖緊、下入、解脫與回收等過程得不到有效研究，制約了深水表層導管送入工具工作過程的合格評價，送入工具的功能能否有效實現讓人產生擔憂，為此采取的保守做法而制約了鉆井效率和抬高了深水鉆井費用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種深水表層導管送入工具功能測試實驗裝置及方法，能夠對深水表層導管送入工具的鎖緊、下入、解脫與回收等過程的功能實現進行室內實驗模擬和評價，用以解決因擔心送入工具的功能不能有效實現而采取的保守做法而制約了鉆井效率和抬高了深水鉆井費用問題。

本發明的目的是提供一種深水表層導管送入工具功能測試實驗裝置，包括實驗架、底座、低壓井口頭、深水表層導管送入工具、轉接頭、鉆桿和旋轉電機；所述底座設置于所述實驗架的底部，所述低壓井口頭固定于所述底座上，所述旋轉電機輸出軸與所述鉆桿頂端螺紋連接；所述鉆桿底端通過所述轉接頭與所述深水表層導管送入工具的芯軸固定連接所述旋轉電機。

優選地，所述實驗架設置有伸縮缸，所述旋轉電機與所述伸縮缸的活塞固定連接。

優選地，所述轉接頭上部和下部分別設置有內螺紋和外螺紋，所述轉接頭上部的內螺紋與所述鉆桿上的螺紋相配合，所述轉接頭下部的外螺紋為錐形螺紋接頭且與所述深水表層導管送入工具的芯軸端部錐形螺紋相配合。

優選地，所述低壓井口頭的上部內設有兩個凸臺，所述深水表層導管送入工具的下部設置有兩個凸緣，所述低壓井口頭上部的凸臺與所述深水表層導管送入工具下部的凸緣相配套，所述深水表層導管送入工具的下部緊套于所述低壓井口頭內。

本發明還公開了一種深水表層導管送入工具功能測試實驗方法，采用上述深水表層導管送入工具功能測試實驗裝置，所述功能測試實驗方法包括深水表層導管送入工具的鎖緊方法及其可靠性評價方法、深水表層導管送入工具的解鎖方法、深水表層導管送入工具的解脫方法以及深水表層導管送入工具的回收方法。