利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术取心方法中，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。

【技术实现步骤摘要】
利用铠装电缆式电动机械钻具在深海钻探取心的方法


[0001]本专利技术涉及深海钻探取心
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
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，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：