深水导管下入方式主要有钻入法和喷射法。钻入法按照常规钻井、下套管、固井程序下入表层套管；喷射导管技术利用钻头水射流和管串的重力，边喷射开孔边下导管，将导管下到位，钻至预定井深后，静止管串，利用地层的黏附力和摩擦力稳固住导管，然后脱手送入工具并起出管内钻具，从而完成导管的安装，喷射作业能够节省作业时间。钻入法与喷射法的选择主要取决于土壤强度，在深水海底软黏土环境条件下主要采用喷射法。

喷射导管钻井时钻井液返出不通过导管和井眼的环空，而是通过导管和管内钻具的环空从送入工具上的返出口返出。钻井过程中必须监测浅层水流，以降低由浅层水流带来的风险。为了控制浅层水流，需要利用动态压井系统来实现钻井液密度的快速调整，从而使压井钻井液的密度保持在地层压力和破裂压力窗之间。

喷射导管钻井时使用随钻测量系统监控井斜角变化，同时喷射钻孔下导管到位后无须固井，静止管串一段时间，等待疏松地层收缩稳固住导管，然后倒开送入工具，起出管内钻具，施工即告完成。喷射导管深度需要根据海底土壤性质和导管承重等因素分析计算，一般来说，墨西哥湾海域喷射导管深度在80 m左右。

对于喷射法下导管，要建立合理的导管下入深度计算模型，就必须考虑导管载荷、导管尺寸、导管与海底土的胶结力、海底土性质等因素影响。导管的轴向载荷是影响其下入深度的主要因素，其轴向载荷大致由以下几部分组成：管柱上提载荷、底部钻压、导管自重、钻柱自重和侧壁摩擦力。

由导管受力分析（图3-1），在喷射下入过程中垂直方向上可得如下受力平衡方程：

图3-1　导管下入受力示意图

式中　N上——上提管柱的轴向载荷（kN）；

Nf——导管侧向受到的摩擦力（kN）；

W钻压——喷射过程中施加给海底土的压力（kN）；

W导管——导管在海水中的重量（kN）；

W钻柱——钻柱在海水中的重量（kN）。

只有当Nf≥W导管+W钻柱时，导管才能保持稳定，而不发生失稳下陷。

在给定载荷条件下导管入泥深度计算模型如下：

表层导管最小入泥深度计算模型为

式中　H——导管入泥深度（m）；

Hmin——导管最小入泥深度（m）；

W——给定的管柱载荷（包括导管自重）（kN）；(www.daowen.com)

D——导管外径（m）；

f（t）——导管与海底土之间的摩擦力系数，其大小取决于海底土与导管接触时间长短（kN／m2）。

从式（3-3）可以看出，导管的下入深度与导管上部所受的载荷、导管直径、导管壁厚、侧向摩擦力有关。由于导管的直径、壁厚一般是确定的，所以导管的入泥深度只与导管上部所受的载荷和侧向摩擦力有关。

喷射法下入导管过程中，钻井导管与周围海底土之间的摩擦力，与喷射后的静止时间有很大关系。由模拟试验可得导管与海底土固结强度随时间变化关系曲线，如图3-2所示。

图3-2　导管与海底土固结强度随时间变化关系曲线

导管桩与海底土之间的摩擦力随时间的变化规律可用下式表达：

式中　τ——导管与海底土之间的单位面积摩擦力（MPa）；

t——导管与海底土之间的作用时间（h）。

根据喷射导管侧向摩擦力计算结果，在实际施工过程中可根据现场给定的施工时间来确定合理的钻井导管下入深度。

导管套管强度计算与校核介绍如下：

（1）抗挤强度

套管在外挤压力作用下的破坏与受压杆件的破坏相似，根据径厚比不同可分为失稳破坏和强度破坏两种形式。径厚比较大时属于失稳破坏，即当外力达到某一临界值时，套管产生弯曲变形而被挤扁；径厚比较小时属于强度破坏，即当外压力达到某一值时，套管管壁发生强度破坏。API规范根据套管外径与壁厚比值和套管材料屈服强度，将套管抗挤毁压力的计算分为四种公式分别进行，即屈服强度挤毁压力、塑性挤毁压力、塑弹性挤毁压力和弹性挤毁压力，这四种公式应用的范围取决于径厚比的大小。

（2）抗内压强度

套管的内压破坏发生于管体爆裂、接箍断裂或接箍压漏。为此，API规范对套管和油管规定了两项附加的抗内压强度，从管体爆裂压力、接箍断裂压力和接箍压漏压力三者中取最低值作为套管或油管的抗内压强度。

（3）钻压的控制与设计

喷射导管钻井的主要控制参数为钻压。保持合适的钻压，一方面可以保证导管在施工过程中处于垂直状态，另一方面保证钻具外环空畅通，确保钻井液从导管和管内钻具之间返出。如图3-3所示为喷射导管钻井时位于泥线以下的管串浮重与导管入泥深度的对应关系，并由此绘制出钻压区间。最大喷射管串总质量为导管管串、管内钻具组合、井口头短节和送入工具在海水中的质量之和。钻压控制的原则是：用钻入泥线以下管串自身重力钻进，保持泥线以上导管和钻杆处于垂直拉伸状态，即保持中和点在泥线以下，控制钻压大于入泥导管的重力，小于入泥喷射管串总重力。

图3-3　管串浮重与导管入泥深度关系曲线