[发明专利]大落差山体定向钻泥浆封堵系统、方法及电子设备

说明书

本发明属于管道穿越工程技术领域，具体涉及一种大落差山体定向钻泥浆封堵系统、方法及电子设备，旨在解决大落差山体定向钻穿越中泥浆封堵效果差的问题；其中系统包括扩孔组件、泥浆封堵组件和辅助承载组件，辅助承载组件设置于扩孔组件的外部以承载扩孔组件；扩孔组件包括扩孔装置和钻杆；泥浆封堵组件包括套设钻杆设置的隔离套管和旋转防喷器，隔离套管的一端伸入岩体入土点设置，另一端悬伸设置；旋转防喷器设置于隔离套管远离岩体入土点的端部，旋转防喷器通过连接组件与隔离套管抵触密封连接；隔离套管的内部设置有用于对钻杆进行中心定位的定位组件；通过本发明可实现大落差山体的有效透水封堵。

技术领域

本发明属于管道穿越工程技术领域，具体涉及一种大落差山体定向钻泥浆封堵系统、方法及电子设备。

背景技术

水平定向钻穿越自从80年代中期开始引进到国内之后，施工技术方法发展的越来越成熟，穿越地层类型繁多，其中山体定向钻穿越技术要求高，施工难点较多，穿越风险较大。特别是在进行大落差山体定向钻穿越时，会面临山体透水稀释破坏泥浆体系，且大落差导致孔洞无泥浆，磨损钻具和管道防腐层等严重问题。

针对山体透水，一般采取堵漏剂进行堵漏，如山体裂隙和透水量较大，则堵漏剂效果较差，无法实现有效堵漏。另外大落差山体也会出现较长距离的无泥浆孔洞，会造成钻具磨损过快，钻屑堆积；造成管道回拖时失去浮力和润滑，摩擦力增大，防腐层磨损。针对这些问题，目前还没有很好的解决办法。

发明内容

为了解决上述问题，即为了解决大落差山体定向钻穿越中泥浆封堵效果差的问题，本发明提供了一种大落差山体定向钻泥浆封堵系统、方法及电子设备。

本发明的第一方面提供了一种大落差山体定向钻泥浆封堵系统，用于扩孔过程中的泥浆封堵，其特征在于，该系统包括扩孔组件、泥浆封堵组件和辅助承载组件，所述辅助承载组件设置于所述扩孔组件的外部以承载所述扩孔组件的悬伸段；所述扩孔组件包括扩孔装置和钻杆，所述钻杆装设于所述扩孔装置的尾端；

所述泥浆封堵组件包括套设所述钻杆设置的隔离套管和旋转防喷器，所述隔离套管的一端伸入岩体入土点设置，另一端向外悬伸设置；所述旋转防喷器设置于所述隔离套管远离岩体入土点的端部，所述旋转防喷器通过连接组件与所述隔离套管抵触密封连接；

所述隔离套管的内部设置有用于对所述钻杆进行中心定位的定位组件，所述定位组件包括多个中心定位装置，多个所述中心定位装置沿着所述钻杆的纵向依次设置；所述中心定位装置包括套管结构和中心定位结构，所述中心定位结构与所述套管结构固定连接；所述中心定位结构内部设置有供所述钻杆贯穿的通孔。

在一些优选实施例中，所述中心定位结构包括第一环状结构和第二环状结构，所述第一环状结构的周侧设置有多个辐条结构以与所述第二环状结构的内壁固定连接；所述第一环状结构的内径、所述套管结构的内径均大于所述钻杆的外径；

所述套管结构包括第一段套管和第二段套管，所述第一段套管、所述第二段套管分别固定连接于所述第一环状结构的两侧；所述第一段套管远离所述第一环状结构的一端设有第一法兰部，所述第二段套管远离所述第一环状结构的一端设有第二法兰部，所述第一法兰部和/或所述第二法兰部用于与相邻的所述中心定位装置连接。

在一些优选实施例中，所述第二环状结构的外径小于所述隔离套管的内径；

所述第二环状结构的外壁设置有弹性部，所述弹性部与所述隔离套管抵触设置；

所述第一段套管、所述第二段套管的内部均设置有环形弹性件，所述环形弹性件与所述钻杆抵触设置。

在一些优选实施例中，所述辅助承载组件为承载平台；所述承载平台的顶部到地面的距离为h1，所述钻杆的半径为R，所述钻杆的纵向轴线到地面的距离为h2，h2＝h1+R。