[發明專利]一種水平定向鉆孔口保壓封堵裝置及應用該裝置的涌水處理方法

在審

• 申請號: 202010042057.3
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN110952953A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 張啟國;石賢增;劉寧;汪國武;李海蕾
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學;安徽兩淮建設有限責任公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B7/20;E21B7/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種水平定向鉆孔口保壓封堵裝置，包括鋼管主體和鋼套管，所述的鋼管主體外表面固接法蘭片Ⅰ；所述的鋼管主體內依次設置后壓組件、橡膠密封組件、前壓組件、密封件和固定板；后壓組件設置在鋼管主體一端；后壓組件、橡膠密封組件、前壓組件、密封件活動活動固定在鋼管主體內。所述的鋼管主體焊接在鋼套管的一端；所述的鋼套管上設置壓力表、高壓閥門和蝶閥.本發明還公開一種應用該裝置的涌水處理方法。本發明采用保壓封堵注漿裝置，可以利用多重橡膠密封件進行保壓注漿堵漏，保證鉆桿不被抱死，可以帶壓轉動和鉆進。同時，采用本發明處理方法，可以快速有效的解決鉆孔涌水問題。

技術領域

本發明涉及一種水平定向鉆孔口保壓封堵裝置及應用該裝置的涌水處理方法，屬于工程建設領域。

背景技術

隨著定向鉆施工工藝的提升，在克服了來自河流、道路穿越中的施工難題。注漿工藝是近年來新型的施工工藝，廣泛應用于地下工程的防水堵漏、建筑物地基加固、隧道內滲水及其他工程的防水處理、裂縫補強等方面。目前，注漿堵漏工藝已逐步運用到定向鉆穿越施工當中，并且堵漏效果顯著。施工工藝主要是利用機械的高壓動力，將化學灌漿材料注入裂縫中，使該材料發生化學反應，形成彈性膠狀或固體結晶，從而達到止水的目的，是新一代的防水堵漏補強的工藝。其施工速度快，止水效果立竿見影，而且不受季節、天氣限制，其施工綜合費用低，經濟效益顯著。

在定向鉆穿越山體鉆孔施工過程中，會出現鉆孔內的涌水導致施工現場泥漿池及泥漿罐溢滿，多余泥漿不易處理，給穿越施工增添了較大難度，這種涌水原因往往都是山體中存在泄壓點和出水點。

常規操作是在泥漿中加入堵漏劑方式進行堵漏，但在后續穩壓補漿過程中，會出現冒漿現象,導向孔內涌水量并未減少，因些，在泥漿中添加堵漏劑進行堵漏針對較大流水量堵漏效果不大。

通過我們檢索，目前僅在油氣豎井中見到封堵裝置，常規施工方法鉆孔內的涌水導致施工現場泥漿池及泥漿罐溢滿，多余泥漿不易處理，給穿越施工增添了較大難度，并未見到用于水平定向鉆穿越山體涌水工況下的孔口封堵保壓工藝。

發明內容

為克服上述不足，本發明采取了用鉆具孔口封堵保壓法進行堵漏，解決鉆孔涌水問題。

本發明的方案如下：一種水平定向鉆孔口保壓封堵裝置，包括鋼管主體和鋼套管，所述的鋼管主體外表面固接法蘭片Ⅰ；所述的鋼管主體內依次設置后壓組件、橡膠密封組件、前壓組件、密封件和固定板；

所述的后壓組件設置在鋼管主體一端，由兩塊環形鋼板及一塊法蘭片Ⅱ依次焊接而成，所述的法蘭片Ⅱ和法蘭片Ⅰ之間通過加壓螺母連接固定；

所述的橡膠密封組件由多件環狀的橡膠密封件依次排列構成；

所述的前壓組件由兩件環形鋼板焊接而成；

所述的固定板焊接在鋼管主體另一端內；所述的前壓組件與固定板之間設置密封件。

所述的鋼管主體焊接在鋼套管的一端；所述的鋼套管上設置壓力表、高壓閥門和蝶閥。

進一步，所述的后壓組件包括法蘭片Ⅱ、第一環形鋼板和第二環形鋼板；

所述的法蘭片Ⅱ外環、內環均高于第一環形鋼板和第二環形鋼板；所述的第一環形鋼板與第二環形鋼板的外環等高，第一環形鋼板內環和外環之間的距離小于第二環形鋼板內環和外環之間的距離。

進一步，所述的密封內環直徑小于前壓組件中環形鋼板的內環直徑。

進一步，所述的后壓組件、橡膠密封組件、前壓組件、密封件活動活動固定在鋼管主體內。

鉆孔涌水處理方法，處理步驟如下：

步驟一，從鉆孔的孔口向孔內下入鋼套管，利用鉆機旋轉鉆進鋼套管，直至鋼套管下至完整巖層為止；