[發(fā)明專利]穿層鉆孔抽采式鉆具及防噴孔隨鉆瓦斯抽采方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210251353.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN114837553A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫玉寧;李延河;趙同謙;李振華;宋維賓;王志明;張海慶;馬建宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B7/04
• 分類號(hào): E21B7/04;E21B17/22;E21B33/06;E21B41/00;E21B43/00
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

1.穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，包括依次連接的抽采式水辮、多根抽采式鉆桿、抽采式高低壓轉(zhuǎn)換閥、篩孔進(jìn)氣裝置和開閉式鉆頭；在孔口位置設(shè)有與穿層鉆孔抽采式鉆具配套安裝的控噴式引流箱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述抽采式鉆桿包括插裝配合的外管和內(nèi)管，所述外管沿長度方向采用局部熱擠的方式在外管內(nèi)孔凸出形成兩組局部弧面凸起，所述局部弧面凸起與內(nèi)管的外圓配合，并支撐安裝內(nèi)管使外管和內(nèi)管保持同軸，每組局部弧面凸起的數(shù)量為沿外管內(nèi)孔圓周均布的兩個(gè)或三個(gè)，所述外管的外表形狀為螺旋槽狀或螺旋筋狀或三棱狀或四棱狀或三棱刻槽狀或四棱刻槽狀，以增加鉆桿的碎渣、攪拌和輸送能力；

所述外管與內(nèi)管之間的軸向空間為抽采式鉆具的供流通道，所述內(nèi)管中心孔為瓦斯抽采通道，外管與鉆孔壁之間的環(huán)隙為排渣通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述抽采式鉆桿包括外管、內(nèi)管和焊接在外管內(nèi)壁的兩組弧面支撐塊，每組支撐塊沿外管內(nèi)孔圓周均布有兩個(gè)或三個(gè)，支撐塊上設(shè)置有與內(nèi)管焊接的支撐塊焊接孔，外管上設(shè)置有與支撐塊焊接的外管焊接孔，支撐塊的外圓弧面半徑等于外管內(nèi)孔的半徑，支撐塊的內(nèi)圓弧面半徑等于內(nèi)管外圓的半徑；所述外管的外表形狀為螺旋槽狀或螺旋筋狀或三棱狀或四棱狀或三棱刻槽狀或四棱刻槽狀，以增加鉆桿的碎渣、攪拌和輸送能力；

所述外管與內(nèi)管之間的軸向空間為抽采式鉆具的供流通道，所述內(nèi)管中心孔為瓦斯抽采通道，外管與鉆孔壁之間的環(huán)隙為排渣通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述抽采式鉆桿包括外管和內(nèi)管，所述外管為異形外管，所述異形外管的外表設(shè)置有軸向凹槽，所述異形外管的內(nèi)孔設(shè)置有與軸向凹槽對(duì)應(yīng)的軸向弧面凸起，所述異形外管內(nèi)孔的軸向弧面凸起與內(nèi)管的外圓配合安裝，并支撐內(nèi)管使外管和內(nèi)管保持同軸，軸向凹槽和軸向弧面凸起的條數(shù)圓周均布為兩條或三條，所述外管的外表設(shè)置螺旋槽或螺旋筋，以增加鉆桿的碎渣、攪拌和輸送能力；

所述外管與內(nèi)管之間的軸向空間為抽采式鉆具的供流通道，所述內(nèi)管中心孔為瓦斯抽采通道，外管與鉆孔壁之間的環(huán)隙為排渣通道。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述抽采式鉆桿包括插裝配合的外管和內(nèi)管，所述外管為通過約束狀態(tài)下的熱扭方法形成的熱扭異形外管，所述熱扭異形外管的外表形成大螺旋凹槽，所述熱扭異形外管的內(nèi)孔形成與大螺旋凹槽對(duì)應(yīng)的大螺距弧面凸起，熱扭異形外管內(nèi)孔的大螺距弧面凸起與內(nèi)管的外圓配合安裝，并支撐內(nèi)管使外管和內(nèi)管保持同軸，大螺旋凹槽和大螺距弧面凸起的條數(shù)為兩條或三條；

所述外管與內(nèi)管之間的軸向空間為抽采式鉆具的供流通道，所述內(nèi)管中心孔為瓦斯抽采通道，外管與鉆孔壁之間的環(huán)隙為排渣通道。

6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述外管的端部通過擠壓成型的方法或摩擦焊接接頭的方法轉(zhuǎn)變?yōu)楹癖趫A形外管，在厚壁圓形外管兩端設(shè)置公扣和母扣，相鄰?fù)夤苤g采用帶密封的絲扣連接，相鄰內(nèi)管之間采用搭接密封或插接密封連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述抽采式高低壓轉(zhuǎn)換閥包括閥外管、閥內(nèi)管和高低壓轉(zhuǎn)換組件，所述閥外管和閥內(nèi)管同軸配合安裝，所述高低壓轉(zhuǎn)換組件安裝在閥外管和閥內(nèi)管之間形成的供流通道內(nèi)；

所述閥內(nèi)管的中心孔為瓦斯抽采通道；所述閥外管的兩端分別設(shè)置有公扣和母扣，所述閥外管的母扣與抽采式鉆桿的公扣連接，所述閥外管的公扣與篩孔進(jìn)氣裝置的母扣連接，所述閥內(nèi)管一端與抽采式鉆桿的內(nèi)管密封銜接，所述閥內(nèi)管另一端與篩孔進(jìn)氣裝置的凸筋形內(nèi)管密封銜接，所述閥內(nèi)管一端設(shè)置有密封件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的穿層鉆孔抽采式鉆具，其特征在于，所述閥外管的外表上設(shè)置有兩至四條兩端漸變?yōu)樾泵娴妮S向凸筋或螺旋凸筋，在斜面的側(cè)面上設(shè)置切割刀片；所述閥外管的兩條軸向凸筋或兩條螺旋凸筋上設(shè)置徑向水射流噴嘴或斜向水射流噴嘴；所述閥外管的軸向凸筋或螺旋凸筋上設(shè)置間斷性螺旋凹槽，間斷性螺旋凹槽使具閥外管具有碎渣、攪拌和輸送功能。