[其他]鉆柱元件以及鉆柱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201690000576.0
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN208416449U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·格哈特;M·魯伯格;T·恩格爾
• 申請（專利權(quán)）人: 海瑞克股份公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉盈

本實用新型涉及一種鉆柱元件和鉆柱，該鉆柱元件用于安裝到用于水平鉆進、用于沿鉆孔路線建造鉆孔的鉆柱中，該鉆柱元件具有基體和內(nèi)部空間，用于沖洗所述鉆孔的沖洗介質(zhì)以及通過與鉆柱連接的鉆頭松脫的鉆屑的疏散能夠通過所述內(nèi)部空間可以被運走，該鉆柱元件在基體的壁中具有與該內(nèi)部空間連接的開口，至少一部分流動通過該內(nèi)部空間的沖洗介質(zhì)通過該開口到達環(huán)形空間中，在所述外壁上設(shè)置有至少一個體，在所述體中設(shè)置有一個流動通道，所述流動通道具有流動路徑并且在流動技術(shù)上與所述開口經(jīng)由進入開口連接，所述流動通道在其背離開口的一側(cè)上具有至少一個排出開口，開口和/或進入開口的凈橫截面小于或大于所述排出開口的凈橫截面。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種鉆柱元件，該鉆柱元件用于安裝到尤其是用于水平或傾斜定向鉆進(HDD或SDD)、用于沿鉆孔路線建造鉆孔的鉆柱中、尤其是用于鋪設(shè)管道，該鉆柱元件具有管狀基體，該基體具有兩側(cè)的連接元件以用于將所述鉆柱元件與所述鉆柱連接，其中，所述鉆柱元件具有內(nèi)部空間，用于沖洗所述鉆孔的沖洗介質(zhì)以及通過與鉆柱連接的鉆頭松脫的鉆屑的疏散能夠通過所述內(nèi)部空間運送，該鉆柱元件在基體的壁中具有至少一個與該內(nèi)部空間連接的開口，至少一部分流動通過該內(nèi)部空間的沖洗介質(zhì)通過所述開口到達在鉆孔壁與基體之間的環(huán)形空間中。

背景技術(shù)

由EP0360321已知一種鉆孔和鋪設(shè)方法(水平定向鉆進)，在該方法中為了無挖掘地鋪設(shè)管道在沿預(yù)先給定的鉆孔線受阻礙的情況下利用鉆頭和鉆柱從起點到目標點建造導(dǎo)向孔。通過旋轉(zhuǎn)鉆柱來驅(qū)動鉆頭。隨后在導(dǎo)向鉆柱上在目標側(cè)上設(shè)置擴孔器，該擴孔器與待鋪設(shè)的管道連接。通過旋轉(zhuǎn)鉆柱來驅(qū)動所述擴孔器。擴孔器的進給在同時拉入管道的情況下通過拉出導(dǎo)向鉆柱實現(xiàn)。

在利用HDD方法的導(dǎo)向孔中，所述導(dǎo)向鉆頭借助鉆柱受控制地按照計劃的路線走向沿著推動。鉆孔液借助由鉆柱導(dǎo)向的開口被泵送至鉆頭。由導(dǎo)向鉆頭鉆落的鉆屑與所述鉆孔液在那里混合。然后所述鉆孔液連同鉆屑通過被鉆出的鉆孔流回至孔的起點或入口點。因為鉆頭的直徑?jīng)]有顯著大于鉆柱的外直徑，在鉆孔與鉆柱之間存在有環(huán)形空間。在所述環(huán)形空間中形成一種流動，鉆屑利用所述流動被從鉆孔中輸送出去。

受流動通道在環(huán)形空間中的形狀決定地存在如下區(qū)域，在這些區(qū)域中流動速度幾乎趨近于零，一起帶走的鉆屑沉積在所述區(qū)域中，形成所謂的鉆屑床。所述沉積物的后果是通過相對于鉆孔底部上的鉆屑床的摩擦而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)的鉆柱的轉(zhuǎn)矩增加。此外，自由的流動橫截面減小，流動速度提高并且由此在回流到鉆孔的起始側(cè)期間產(chǎn)生較高的壓力損耗。所述壓力損耗必須通過沖洗泵得以補償，這導(dǎo)致在導(dǎo)向鉆頭處排出鉆孔液時提高的壓力水平。根據(jù)存在的基巖或其性質(zhì)，在鉆頭處的沖洗液出口上較高的沖洗壓力可能又導(dǎo)致基巖的開裂。這導(dǎo)致，未限定的沖洗路徑通常可以垂直于水平的鉆孔軸線直接朝向表面產(chǎn)生，然后鉆孔沖洗液在所述沖洗路徑上不受控制地排出。

除未限定沖洗液排出的環(huán)境方面之外，所述鉆進也必須中斷，因為不再能受控制地排出鉆屑。所謂的沖洗液井噴僅能耗費地再次被修復(fù)，其方式為將添加劑加入到鉆孔沖洗液中或封固井噴位置。

實際中，通常提前計算臨界的沖洗壓力，其方式為將現(xiàn)有的地質(zhì)數(shù)據(jù)與壓力計算疊加。不允許超過最大值。可以通過在鉆頭后面的壓力傳感器測量并監(jiān)控所述壓力。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的任務(wù)是，提供一種鉆柱元件以及一種具有該鉆柱元件的鉆柱，利用其能夠?qū)崿F(xiàn)，將在環(huán)形空間中的壓力保持在計算的限度之下或?qū)⒃诃h(huán)形空間或鉆柱中存在的壓力保持得盡可能小，其方式為可以例如將沉積的鉆屑又帶入到所述流動中或防止鉆屑沉積。

按照本實用新型的任務(wù)根據(jù)關(guān)于鉆柱元件的第一種解決方案通過如下方式得以解決，即，在所述外壁上在鉆柱元件開口的上方設(shè)置有至少一個體，在所述體中至少部分地設(shè)置有流動通道，所述流動通道具有至少一個流動路徑并且在流動技術(shù)上與所述鉆柱元件開口經(jīng)由進入開口連接，所述流動通道在其背離鉆柱元件開口的一側(cè)上具有至少一個排出開口，并且鉆柱元件開口和/或進入開口的凈橫截面小于或大于排出開口的凈橫截面。