一种满眼保直钻具组合及成孔方法与流程

allin2024-05-11  107



1.本发明属于煤矿钻采领域,涉及一种满眼保直钻具组合及成孔方法。


背景技术:

2.现有煤矿普通回转钻孔施工轨迹偏移量较大,无法施工至目标靶点,存在灾害治理盲区,存在较大的安全隐患。目前采用的保直钻具主要是在近钻头位置安装扶正器,但由于扶正器位置钻孔环空较小,排渣通道受限,在碎软煤层中钻进容易塌孔卡钻。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种满眼保直钻具组合及成孔方法,在保证减小钻孔轨迹偏移量的前提下,提高其排渣性能,降低卡钻事故发生的概率。
4.为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
5.一种满眼保直钻具组合,包括依次相连的双壁反循环钻头、双壁满眼钻杆、交换接头、普通钻杆;所述普通钻杆呈中空,所述交换接头内分隔为第一腔体及第二腔体,所述双壁满眼钻杆包括内管及外管,将其内部空间分为位于内管及外管之间的间隙环空以及位于中间的第三腔体;所述第一腔体连通所述普通钻杆与所述间隙环空;所述间隙环空连通至所述双壁反循环钻头外侧;所述第二腔体与所述第三腔体相连通;所述第三腔体连通至所述双壁反循环钻头外侧、所述第二腔体连通至所述交换接头外侧。
6.可选的,所述双壁满眼钻杆的直径小于所述双壁反循环钻头的直径。
7.一种满眼保直成孔方法,采用的钻具包括依次相连的双壁反循环钻头、双壁满眼钻杆、交换接头、普通钻杆,利用双壁反循环钻头钻进并循环返渣,利用双壁满眼钻杆反循环排渣,利用交换接头实现正循环和孔底反循环的流道切环,利用普通钻杆连接钻机;施工过程中排渣介质通过双壁满眼钻杆的间隙环空进入钻孔底部,反渣通过钻杆内部空间排出。
8.可选的,施工过程中利用双壁满眼钻杆限制钻头的侧向位移。
9.可选的,双壁满眼钻杆内分为位于外侧的间隙环空以及位于中间的第三腔体,第三腔体连通至钻孔底部作为孔底的排渣通道。
10.可选的,钻头切削的返渣通过第三腔体与交换接头进入普通钻杆与钻孔之间的环空。
11.可选的,所述交换接头内分隔为第一腔体及第二腔体,所述第一腔体连通所述普通钻杆与所述间隙环空,所述间隙环空连通至所述双壁反循环钻头外侧。
12.可选的,所述第二腔体与所述第三腔体相连通;所述第三腔体连通至所述双壁反循环钻头外侧、所述第二腔体连通至所述交换接头外侧。
13.本发明的有益效果在于:
14.本发明在钻头后安装一段双壁满眼钻杆,利用双壁满眼钻杆对孔壁的支撑性满足保直的技术要求。施工过程中通过双壁满眼钻杆在孔底实现局部反循环功能,排渣介质通
过内管和外管间的间隙环空进入孔底,返渣通过第三腔体排出,确保双壁满眼钻杆段排渣通道的畅通,降低卡钻事故发生的几率。
15.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
16.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
17.图1为本发明的结构示意图。
18.附图标记:双壁反循环钻头1、双壁满眼钻杆2、交换接头3、普通钻杆4、间隙环空5、第三腔体6、第二腔体7、第一腔体8。
具体实施方式
19.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本发明的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
21.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
22.请参阅图1,本发明涉及一种满眼保直钻具组合,包括依次相连的双壁反循环钻头、双壁满眼钻杆、交换接头、普通钻杆;所述普通钻杆呈中空,所述交换接头内分隔为第一腔体及第二腔体,所述双壁满眼钻杆内分为位于外侧的间隙环空以及位于中间的第三腔体;所述第一腔体连通所述普通钻杆与所述间隙环空;所述间隙环空连通至所述双壁反循环钻头外侧;所述第二腔体与所述第三腔体相连通;所述第三腔体连通至所述双壁反循环钻头外侧、所述第二腔体连通至所述交换接头外侧;所述双壁满眼钻杆的直径略小于所述双壁反循环钻头的直径。
23.双壁满眼钻杆2直径略小于双壁反循环钻头1直径,正常钻进过程中,双壁满眼钻
杆2与孔壁的环空间隙小,限制钻头的侧向位移,具有保直作用。钻进过程中,双壁满眼钻杆2在孔底实现反循环功能,内外管的间隙环空5用于输送排渣介质,内管的第三腔体6作为孔底的排渣通道,保障在碎软煤层中排渣通道的畅通,减少卡钻的几率。
24.交换接头3安装于普通钻杆4和双壁满眼钻杆2中间,其主要功能是实现正循环和孔底局部反循环的流道切换。普通钻杆4内通道输入的循环介质通过交换接头3上的第一腔体8进入双壁满眼钻杆2内外管之间的间隙环空5到孔底,钻头切削的返渣通过双壁满眼钻杆2内管的第三腔体6和交换接头3中的第二腔体7进入上部普通钻杆4和孔壁之间的环空。
25.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。


技术特征:
1.一种满眼保直钻具组合,其特征在于:包括依次相连的双壁反循环钻头、双壁满眼钻杆、交换接头、普通钻杆;所述普通钻杆呈中空,所述交换接头内分隔为第一腔体及第二腔体,所述双壁满眼钻杆包括内管及外管,将其内部空间分为内管与外管之间的间隙环空以及位于中间的第三腔体;所述第一腔体连通所述普通钻杆与所述间隙环空;所述间隙环空连通至所述双壁反循环钻头外侧;所述第二腔体与所述第三腔体相连通;所述第三腔体连通至所述双壁反循环钻头外侧、所述第二腔体连通至所述交换接头外侧。2.根据权利要求1所述的满眼保直钻具组合,其特征在于:所述双壁满眼钻杆的直径小于所述双壁反循环钻头的直径。3.一种满眼保直成孔方法,其特征在于:采用的钻具包括依次相连的双壁反循环钻头、双壁满眼钻杆、交换接头、普通钻杆,利用双壁反循环钻头钻进并循环返渣,利用双壁满眼钻杆循环反渣,利用交换接头实现正循环和孔底反循环的流道切环,利用普通钻杆连接钻机;施工过程中排渣介质通过双壁满眼钻杆间隙环空进入钻孔底部,反渣通过第三腔体排出。4.根据权利要求3所述的满眼保直成孔方法,其特征在于:施工过程中利用双壁满眼钻杆限制钻头的侧向位移。5.根据权利要求3所述的满眼保直成孔方法,其特征在于:双壁满眼钻杆包括内管及外管,将其内部空间分为位于内管及外管之间的间隙环空以及位于中间的第三腔体,第三腔体连通至钻孔底部作为孔底的排渣通道。6.根据权利要求5所述的满眼保直成孔方法,其特征在于:钻头切削的返渣通过第三腔体与交换接头进入普通钻杆与钻孔之间的环空。7.根据权利要求5所述的满眼保直成孔方法,其特征在于:所述交换接头内分隔为第一腔体及第二腔体,所述第一腔体连通所述普通钻杆与所述间隙环空,所述间隙环空连通至所述双壁反循环钻头外侧。8.根据权利要求7所述的满眼保直成孔方法,其特征在于:所述第二腔体与所述第三腔体相连通;所述第三腔体连通至所述双壁反循环钻头外侧、所述第二腔体连通至所述交换接头外侧。

技术总结
本发明涉及一种满眼保直钻具组合及成孔方法,属于煤矿钻采领域。包括依次相连的双壁反循环钻头、双壁满眼钻杆、交换接头、普通钻杆;所述交换接头内分隔为第一腔体及第二腔体,所述双壁满眼钻杆内分为位于外侧的间隙环空以及位于中间的第三腔体;本发明在钻头后安装一段双壁满眼钻杆,利用双壁满眼钻杆对孔壁的支撑性满足保直的技术要求。施工过程中通过双壁满眼钻杆在孔底实现局部反循环功能,排渣介质通过内管和外管间的间隙环空进入孔底,返渣通过内管内径排至交换接头,在交换接头处排出钻孔环空,确保双壁满眼钻杆段排渣通道的畅通,降低卡钻事故发生的几率。降低卡钻事故发生的几率。降低卡钻事故发生的几率。


技术研发人员:徐树斌 李克松 李彦明 潘小叶 郭昆明 孙丽海 李称心 杜坤 赵赛 李淑健
受保护的技术使用者:中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日:2022.03.28
技术公布日:2022/7/5
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