[發明專利]一種RW型水平井施工方法及其使用的鉆具

有效

• 申請號: 201810050314.0
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108301769B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 甄德鵬;高攀;李玲利;馬彪;李蕊;田宇
• 申請（專利權）人: 北京地礦工程建設有限責任公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/28;E21B10/44;E21B17/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 羅煥清

本發明公開了一種RW型水平井施工方法及其使用的鉆具。其技術方案要點是鉆具包括鉆頭和多節中空鉆桿，鉆頭與中空鉆桿采用連接組件進行連接，鉆進過程連接組件將鉆頭與中空鉆桿連接，中空鉆桿拔出時，連接組件讓二者脫離。施工步驟為：用鉆機水平鉆孔，鉆桿為多節拼接的中空鉆桿，鉆頭與鉆桿為可拆卸連接；鉆進過程中或鉆至設計深度后，從孔口處向中空鉆桿內插入濾水管；撥出中空鉆桿，中空鉆桿與鉆頭脫離，鉆頭和濾水管留在鉆孔中。該方法操作步驟簡單、作業環境好。使用該鉆具能夠提高水平井的施工效率。

技術領域

本發明涉及水平井的施工，特別涉及一種RW型水平井施工方法及其使用的鉆具。

背景技術

目前，地下水降水用的水平井施工方法一般分為不帶套管鉆進施工和帶套管鉆進施工。不帶套管施工過程是水平鉆機（螺旋錨桿鉆機）水平鉆進成孔-拔出鉆頭和鉆桿-插入濾水管-封閉孔口處濾水管與孔壁的間隙。該工藝在拔鉆頭后基本都會存在不同程度的塌孔現象，塌孔嚴重時，濾水管無法插入，需要重新鉆孔。

帶套管鉆進主要是用于成孔比較困難的地層中，工藝流程是：鉆進過程中套管跟著鉆頭一起進入孔內-成孔后拔出鉆頭-在套管中插入濾水管-然后再拔出套管-封閉孔口處濾水管與孔壁的間隙。

目前，帶套管鉆進的方法采用的鉆機有水力雙壁反循環鉆機，還有水力正循環套管鉆機。這些套管鉆機在施工過程中都是需要替漿排漿，所以施工現場比較泥濘，作業環境差；成孔插管后還需要拔出套管，增加施工工序、工期和人工，而且套管撥出時還需要用到卷揚機等專用機械。如果是考慮把套管放在里面不拔出來，施工造價將大大增加。

水力正循環的鉆機方法為水平鉆機旋轉并液壓頂進鉆桿的同時，配合高壓水沖鉆進，高壓水通過中空鉆桿直抵鉆頭噴射地層，巖屑從鉆桿與套管及孔壁的間隙排出。鉆至設計深度后，從中空鉆桿中插進濾水管，拔出鉆桿，把濾水管留在鉆孔中，最后撥出套管。該工藝的其它缺點是：水土流失較多，一般達到理論計算量2倍；若施工中水壓和鉆速控制不好，會造成局部空洞。

雙壁反循環鉆機的是采用雙壁中空鉆桿，雙壁中空鉆桿具有兩條通道，分別是雙壁形成的空腔通道和鉆桿中心通道，沖洗液的循環方向與正循環鉆進方法相反。鉆進時高壓水從鉆桿的雙壁通道到達孔底，與鉆頭破碎下來的巖屑混合后變成泥漿液；泥漿液從雙壁鉆桿中心通道排出。該工藝的其它缺點是：鉆桿笨重，要隨時觀察鉆機運轉負荷狀態、回轉壓力、給進壓力和回水特征（包括所含巖屑種類、含量、水量、流速等），及時判斷孔內情況，隨時采取措施預防堵塞現象發生。

綜上可見，現有水平井施工方法存在施工效率低、作業環境差和施工成本較高的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種RW型水平井施工方法，該方法操作步驟簡單、作業環境好。

本發明的目的是提供一種RW型水平井施工方法使用的鉆具，使用該鉆具能夠提高水平井的施工效率。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種RW型水平井施工方法，包括以下施工步驟：

步驟a、用鉆機水平鉆孔，鉆桿為多節拼接的中空鉆桿，鉆頭與中空鉆桿為可拆卸連接；

步驟b、鉆至設計深度后，從孔口處向中空鉆桿內插入濾水管；

步驟c、撥出中空鉆桿，中空鉆桿與鉆頭脫離，鉆頭和濾水管留在鉆孔中。

通過采用上述技術方案，省去了套管跟進和后期撥出的步驟，水平井的施工速度快，使工期縮短，節省勞動力；鉆孔時不需要替漿排漿，施工現場干凈、環保；減少了專用鉆機和水力循環的配置，節省了拔出套管時卷揚機和人力的投入，從而大大減小了施工成本。

作為優選地，步驟b中，鉆至設計深度后，從孔口處向中空鉆桿內插入濾水管，改為：鉆進過程中，隨著中空鉆桿的接續，同步向中空鉆桿內插入濾水管。