申请/专利权人：北京中煤矿山工程有限公司

申请日：2021-08-19

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN113585969B

主分类号：E21B7/04

分类号：E21B7/04;E21B33/138

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2021.11.19#实质审查的生效;2021.11.02#公开

摘要：本发明公开浅覆土富水砂卵石地层长距离水平冻结钻孔泥浆保压钻进方法，包括以下步骤：孔口管安装、辅助设备安装、钻杆安装、配置护壁泥浆和启动钻杆。本发明通过配置护壁泥浆，并调节护壁泥浆的流量和压力，控制合理的钻进速度，使护壁泥浆压力和钻进速度相互匹配。一方面保证了孔口回浆的畅通性，另一方面保证护壁泥浆有一定的时间向砂卵石地层缝隙间渗透，从而填充颗粒缝隙形成泥膜；形成泥膜后，首先胶结了原本松散、无胶结的颗粒，避免塌孔导致抱钻现象的发生；其次，泥膜形成后，减小了地层的渗透系数，在相应的工作压力区间内能够避免地面冒浆的产生。

主权项：1.浅覆土富水砂卵石地层长距离水平冻结钻孔泥浆保压钻进方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：孔口管6安装，在混凝土墙5上进行一次钻孔取芯，将孔口管6前端插入取芯钻孔中并固定；步骤B：辅助设备安装，在孔口管6的尾端安装压紧密封组件8，并在孔口管6的尾端与混凝土墙5之间的孔口管6的上安装压力监控及调节组件；所述压力监控及调节组件控制钻孔内护壁泥浆10压力不超过0.6Mpa；所述压力监控及调节组件控制正常钻进过程中钻孔内护壁泥浆10压力稳定在0.2～0.3MPa；步骤C：钻杆9安装，将钻杆9穿过压紧密封组件8并穿入到孔口管6内；步骤D：配置护壁泥浆10，护壁泥浆10的比重为1.03～1.05、粘度40～50s、失水量小于10mL；步骤E：启动钻杆9，对混凝土墙5进行二次钻孔取芯并钻透混凝土墙5，取出岩芯后，安装泥浆管路15，将配置好的护壁泥浆10加压经过钻杆9输送至钻进处；护壁泥浆10向富水砂卵石地层4内渗透并在钻孔内壁上形成泥膜3，形成钻进系统，护壁泥浆10的流量为30～60Lmin；钻进速度为0.5～1.0mmin；所述压力监控及调节组件包括抗震压力表1和孔口单向阀2，所述孔口管6的管壁上分别安装有第二球阀11和第三球阀12，所述第二球阀11的流体入口和所述第三球阀12的流体入口分别与钻杆9和孔口管6之间的环形空间流体导通；所述抗震压力表1安装在所述第三球阀12的流体出口端；所述孔口单向阀2安装在所述第二球阀11的流体出口端；所述孔口单向阀2包括阀体201、密封块203、弹簧204和螺杆205，所述阀体201的第一端与所述第二球阀11的流体出口端连通，所述阀体201的第二端内壁开设有内螺纹，所述螺杆205的第一端螺纹连接在所述阀体201第二端内，所述弹簧204和所述密封块203均设置在所述阀体201内，所述阀体201的内壁中部设置有凸台，所述密封块203的第一端与所述凸台密封配合，所述弹簧204的第一端与所述密封块203的第二端搭接，所述弹簧204的第二端与所述螺杆205的第一端搭接，所述密封块203第一端行程内的所述阀体201侧壁上开设有出水口202，所述阀体201的外围套有套筒13。

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