[實(shí)用新型]鉆探用旋噴護(hù)壁鉆具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420749959.0
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN204326977U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶建華;李粵南;陳惠明;彭金灶;吳燦輝;鄒道全
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省第八地質(zhì)大隊(duì)
• 主分類號: E21B11/00
• 分類號: E21B11/00;E21B33/14;E21B10/61
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張輝泉

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鉆探用旋噴護(hù)壁鉆具，適于復(fù)雜地層深孔鉆探應(yīng)用。

二、背景技術(shù)

我國從20世紀(jì)70年代末開始引進(jìn)高壓噴射注漿成樁技術(shù)，經(jīng)過30多年的應(yīng)用研究和實(shí)踐，在技術(shù)理論，施工工藝和設(shè)備，施工規(guī)程和管理，施工質(zhì)量檢查等諸方面都有了長足的發(fā)展和提高。

在復(fù)雜地層鉆進(jìn)中，預(yù)防孔壁失穩(wěn)和孔壁失穩(wěn)處理的技術(shù)措施基本相同。復(fù)雜地層常用的護(hù)壁方法有套管隔離、泥漿護(hù)壁、水泥漿固結(jié)護(hù)壁等，多數(shù)復(fù)雜地層均可采用泥漿維護(hù)鉆孔孔壁穩(wěn)定，保證鉆進(jìn)順利進(jìn)行；鉆遇松散、破碎、易水化分散等軟弱復(fù)雜層發(fā)生孔壁垮塌超徑時(shí)，在孔內(nèi)情況許可和后續(xù)工作可保證固結(jié)體穩(wěn)固的情況下使用水泥等固結(jié)護(hù)壁；鉆進(jìn)特別復(fù)雜的不穩(wěn)定地層，無法使用泥漿維護(hù)孔壁穩(wěn)定和固結(jié)護(hù)壁無效的孔段一般下套管隔離。在深孔鉆探和部分特別復(fù)雜地層鉆探中，遇到大量常規(guī)護(hù)壁方法難于解決的孔內(nèi)復(fù)雜情況，給正常鉆進(jìn)帶來極大的困難，迫切要求探討相應(yīng)的解決措施，如：一是在復(fù)雜地層鉆進(jìn)中造成孔壁嚴(yán)重坍塌，孔內(nèi)一旦形成較大的超徑孔段，泥漿護(hù)壁效果下降，一般需要灌注水泥漿護(hù)壁，水泥漿灌注時(shí)，漿液從鉆桿內(nèi)流入孔底，由下而上替換孔內(nèi)泥漿，擠占鉆孔空間。水泥漿液流經(jīng)孔內(nèi)“大肚子”時(shí)，受到泥漿稀釋、污染使水泥漿無法有效凝固，或不能完全占據(jù)超徑空間有效形成孔壁；二是復(fù)雜地層深孔鉆探中，也常在中、深部孔段鉆遇松散、破碎、易水化分散坍塌等復(fù)雜夾層(斷層)和溶洞，不能或無法采用套管隔離、其上部又存在難以封堵的嚴(yán)重漏失時(shí)，孔壁普遍嚴(yán)重失穩(wěn)，鉆進(jìn)無法進(jìn)行，尤其以小口徑深孔復(fù)雜地層護(hù)壁為主。

為此研發(fā)一種高壓旋噴水泥漿固結(jié)護(hù)壁裝置就顯得十分必要。

三、發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種鉆探用旋噴護(hù)壁鉆具,它能解決深部“斷層泥”護(hù)壁難題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采用如下方式進(jìn)行：

鉆探用旋噴護(hù)壁鉆具，它包括由攪拌機(jī)、吸水管、高壓注漿泵、主動(dòng)鉆桿、鉆機(jī)、鉆桿、儲(chǔ)料箱組成的鉆探系統(tǒng)，它還包括旋噴護(hù)壁鉆具，所述的旋噴護(hù)壁鉆具中段周沿均設(shè)有若干與旋噴護(hù)壁鉆具中心通孔連通的噴嘴，旋噴護(hù)壁鉆具底部固封一合金鉆頭；旋噴護(hù)壁鉆具頂部裝或卸于鉆探系統(tǒng)鉆桿底部；旋噴鉆具可在鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)主動(dòng)鉆桿和鉆桿的作用下鉆入地下的孔段內(nèi)高壓旋轉(zhuǎn)提升噴漿形成護(hù)壁水泥套管。

本實(shí)用新型因?yàn)樵阢@探系統(tǒng)鉆桿底部設(shè)有旋噴護(hù)壁鉆具，能將鉆探系統(tǒng)輸送的水泥漿在孔段內(nèi)通過中段噴嘴高壓旋噴，所以能有效地形成護(hù)壁水泥套管或噴水沖刷；同時(shí)由于旋噴護(hù)壁鉆具底部固封一合金鉆頭，所以還可在在孔段內(nèi)下潛；此外由于不在于改變鉆探系統(tǒng)基本構(gòu)成，所以整體結(jié)構(gòu)緊湊、易于拆裝。

四、附圖說明

本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出。

圖1是依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種鉆探用旋噴護(hù)壁鉆具系統(tǒng)工作示意圖。

圖2是圖1所示旋噴護(hù)壁鉆具局剖放大示意圖。

附圖中各標(biāo)識(shí)表示：

1.攪拌機(jī)?2.吸水管?3.高壓注漿泵?4.主動(dòng)鉆桿?5.鉆機(jī)?6.鉆桿?7.旋噴鉆具?8.噴嘴?9.合金鉆頭?10.孔段?11.儲(chǔ)料箱

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

五、具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型提出的鉆探用旋噴護(hù)壁鉆具，它包括由攪拌機(jī)1、吸水管2、高壓注漿泵3、主動(dòng)鉆桿4、鉆機(jī)5、鉆桿6、儲(chǔ)料箱11組成的鉆探系統(tǒng)，它還包括旋噴護(hù)壁鉆具7，所述的旋噴護(hù)壁鉆具7中段周沿均設(shè)有若干與旋噴護(hù)壁鉆具7中心通孔連通的噴嘴8，旋噴護(hù)壁鉆具7底部固封一合金鉆頭9；旋噴護(hù)壁鉆具7頂部裝或卸于鉆探系統(tǒng)鉆桿6底部；旋噴鉆具7可在鉆機(jī)5的旋轉(zhuǎn)主動(dòng)鉆桿4和鉆桿6的作用下鉆入地下的孔段10內(nèi)高壓旋轉(zhuǎn)提升噴漿形成護(hù)壁水泥套管。

所述的噴嘴8直徑為3～5mm、長度為10～13mm。

所述的噴嘴8為2～4個(gè)。

所述合金鉆頭9頭端直徑為65～75mm。

工作時(shí)，旋噴護(hù)壁鉆具組裝、下入鉆孔前，應(yīng)進(jìn)行地面試噴，并檢查高壓注漿泵3的完好性及設(shè)備的可靠性和壓力、主動(dòng)鉆桿4旋轉(zhuǎn)速度等，滿足設(shè)計(jì)要求后方依次按以下順序進(jìn)行：確定護(hù)壁孔段10、組裝旋噴鉆具7并下入旋噴鉆具7、配置護(hù)壁漿液、壓漿旋噴提升、提出旋噴鉆具、清洗旋噴機(jī)具、候凝與掃水泥。若護(hù)壁孔段10較深時(shí)，為避免入孔過程中發(fā)生噴嘴8堵塞，試噴正常后可用膠帶把噴嘴8封上。