[發明專利]大落差山體定向鉆泥漿封堵系統、方法及電子設備

有效

• 申請號: 202110441090.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113513285B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王其磊;王風雷;范培焰;李勤學
• 申請（專利權）人: 中國石油管道局工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B33/05
• 分類號: E21B33/05;E21B17/00;E21B47/06;E21B7/04;E21B7/28
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，用于擴孔過程中的泥漿封堵，其特征在于，該系統包括擴孔組件、泥漿封堵組件和輔助承載組件，所述輔助承載組件設置于所述擴孔組件的外部以承載所述擴孔組件的懸伸段；所述擴孔組件包括擴孔裝置和鉆桿，所述鉆桿裝設于所述擴孔裝置的尾端；

所述泥漿封堵組件包括套設所述鉆桿設置的隔離套管和旋轉防噴器，所述隔離套管的一端伸入巖體入土點設置，另一端向外懸伸設置；所述旋轉防噴器設置于所述隔離套管遠離巖體入土點的端部，所述旋轉防噴器通過連接組件與所述隔離套管抵觸密封連接；

所述隔離套管的內部設置有用于對所述鉆桿進行中心定位的定位組件，所述定位組件包括多個中心定位裝置，多個所述中心定位裝置沿著所述鉆桿的縱向依次設置；所述中心定位裝置包括套管結構和中心定位結構，所述中心定位結構與所述套管結構固定連接；所述中心定位結構內部設置有供所述鉆桿貫穿的通孔。

2.根據權利要求1所述的大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，其特征在于，所述中心定位結構包括第一環狀結構和第二環狀結構，所述第一環狀結構的周側設置有多個輻條結構以與所述第二環狀結構的內壁固定連接；所述第一環狀結構的內徑、所述套管結構的內徑均大于所述鉆桿的外徑；

所述套管結構包括第一段套管和第二段套管，所述第一段套管、所述第二段套管分別固定連接于所述第一環狀結構的兩側；所述第一段套管遠離所述第一環狀結構的一端設有第一法蘭部，所述第二段套管遠離所述第一環狀結構的一端設有第二法蘭部，所述第一法蘭部和/或所述第二法蘭部用于與相鄰的所述中心定位裝置連接。

3.根據權利要求2所述的大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，其特征在于，所述第二環狀結構的外徑小于所述隔離套管的內徑；

所述第二環狀結構的外壁設置有彈性部，所述彈性部與所述隔離套管抵觸設置；

所述第一段套管、所述第二段套管的內部均設置有環形彈性件，所述環形彈性件與所述鉆桿抵觸設置。

4.根據權利要求1所述的大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，其特征在于，所述輔助承載組件為承載平臺；所述承載平臺的頂部到地面的距離為h1，所述鉆桿的半徑為R，所述鉆桿的縱向軸線到地面的距離為h2，h2＝h1+R。

5.根據權利要求1所述的大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，其特征在于，所述隔離套管嵌入巖體內部的長度為L1，所述隔離套管的總長為L，L1與L的比值為k，k∈(0.2，0.25)；所述連接組件為法蘭。

6.根據權利要求1所述的大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，其特征在于，所述輔助承載組件包括輔助套管和支撐桿，所述輔助套管套設所述鉆桿設置；所述支撐桿的頂部設有與所述輔助套管的外輪廓適配的凹弧接觸部，所述支撐桿的底部設有底座，所述底座上等距貫穿有地腳固定柱；所述輔助套管的縱向軸線到地面的距離為H1，所述鉆桿的縱向軸線到地面的距離為H2，H1＝H2。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的大落差山體定向鉆泥漿封堵系統，其特征在于，該系統還包括總控中心、壓力檢測裝置和排污裝置，所述壓力檢測裝置、所述排污裝置與所述總控中心信號連接；

所述隔離套管的頂部開設有第一連通孔；所述壓力檢測裝置裝設于所述第一連通孔并與所述隔離套管的內部連通設置，以檢測所述隔離套管內部的壓力信息；

所述隔離套管的底部開設有第二連通孔；所述排污裝置包括排污管和排污控制開關，所述排污管裝設于所述第二連通孔并與所述隔離套管的內部連通設置，所述排污控制開關裝設于所述排污管以控制所述排污管與外部的通斷；

在工作過程中，所述壓力檢測裝置實時檢測所述隔離套管內部的壓力值，當該壓力值大于預設壓力閾值時，所述總控中心控制所述排污控制開關打開所述排污管以與外界連通并排污；當所述壓力檢測裝置實時檢測的所述隔離套管內部壓力值小于預設壓力閾值時，所述總控中心控制所述排污控制開關封閉所述排污管。