溶洞用防护装置及采用此防护装置的航道水上钻探方法制造方法及图纸

本发明专利技术的第一目的在于提供一种溶洞用防护装置，包括套管、套管接头以及套管刃脚，套管上设有第一外螺纹和第一内螺纹；套管接头的下端内壁上设有第二内螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第一圆台形结构；套管刃脚的上端外壁上设有第二外螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第二圆台形结构。整体结构精简；套管、套管接头以及套管刃脚三者之间采用螺纹连接，安装方便；套管接头上的圆台形结构，便于扩孔用；套管刃脚上的圆台形结构，便于穿破非岩质溶洞填充物，使得整个溶洞用防护装置较平稳埋设，实用性强。本发明专利技术的第二目的在于提供一种航道水上钻探方法，操作方便，节省了钻探费用以及套管埋设和套管切除所需时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及勘探工程
，具体涉及一种。
技术介绍
钻探是用机具设备由地表向地下钻进成孔，从而达到预设要求的工程施工措施。现有技术中的钻探方法如下:申请号为02807756.3的专利申请公开了一种用一钻探设备进行的钻探方法，该设备有一钻探装置，该装置包括一外壳部件和一钻探组件，在其钻探头中有钻中心孔用的第一钻探工具和对外壳部件中心孔扩孔的第二钻探工具以及用于冲洗所产生的废肩的冲洗流构造。至少在钻探情况下该第一钻探工具联接到动力传输上，而为了使该工具从钻孔移出，一个可移出的构造如卡口联轴器之类与第二钻探工具联接。在中心完成的冲洗介质的进给流通过属于第一钻探工具的第一框架部件部的内钻孔输送到其外周缘，而为了完成所谓冲洗介质的逆循环，冲洗介质的返回流从第一框架部件的钻探面通过其中的内钻孔输送到第一框架部件和外壳部件之间的空间中。申请号为201380023210.6的专利申请公开了一种采用钻柱钻探地下井眼的方法，包括以下步骤:a、通过钻柱向井眼内注入钻井液，并且通过环空返回线路从围绕钻柱的环形空间(环空)内移走所述钻井液；b、使环空内的流体的压力振荡；C、为每个流体压力振荡确定井眼存储容积以及井眼存储系数；d、利用井眼存储容积和井眼存储系数确定在所述压力振荡期间在环空内的气体体积比例以及液体体积比例。现有技术中采用钻孔套管来保护钻孔，通常设置在钻口防止孔口塌陷，也可以在孔下某个支护段起支撑作用。当航道水上钻探在较深的地层中遇到溶洞时，通常方法是花费大量时间埋置套管至溶洞位置处，完成钻探工作后，将面临套管无法拔出的问题，而在航道中水底到水面这段距离的套管因影响航道通行而需要花费成本进行切割拔出，其下到溶洞底部这段距离的套管将会被埋置于地层中，无法取出。综上所述，急需一种适合航道水上钻探用、操作方便且对溶洞防护效果好的装置和钻探方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种溶洞用防护装置，适合航道水上钻探用、操作方便且对溶洞防护效果好，具体技术方案如下:—种溶洞用防护装置，包括一组防护单件或者至少两组型号大小不同的防护单件，型号小的防护单件能从型号大的防护单件中完全穿过；所述防护单件包括中空的套管、设置在所述套管上端且与钻杆连接的套管接头以及设置在所述套管下端的套管刃脚，所述套管接头和套管刃脚均具有与所述套管内径相同且同中心轴线设置的第一通孔；所述套管的上端外壁上设有第一外螺纹，其下端内壁上设有第一内螺纹；所述套管接头的下端内壁上设有与所述第一外螺纹相匹配的第二内螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第一圆台形结构；所述套管接头的上端与钻杆连接；所述套管刃脚的上端外壁上设有与所述第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第二圆台形结构。为了达到更好的技术效果，所述套管接头通过套管接盘与钻杆连接，所述套管接头的上端包括内壁呈上宽下窄的第三圆台形结构的管刃段以及内壁上设有第三内螺纹的连接段；所述套管接盘的上端内壁上设有与钻杆下端相匹配的内螺纹，其下端外壁上设有与所述第三内螺纹相匹配的外螺纹。以上技术方案中优选的，所述套管接盘包括竖直管以及设置在所述竖直管下端且沿水平方向设置的圆盘体，所述内螺纹设置在所述竖直管的上端内壁上，所述外螺纹设置在所述圆盘体的下端外壁上；所述圆盘体上设有多个第二通孔，所述第二通孔的中心轴线与所述第一通孔的中心轴线相互平行。以上技术方案中优选的，所述第二通孔沿环形均布设置，其数量为4-8个。以上技术方案中优选的，所述第一外螺纹、第二外螺纹、外螺纹、第一内螺纹、第二内螺纹、第三内螺纹以及内螺纹沿竖直方向的高度均为5-15厘米；沿竖直方向，所述套管的长度比溶洞的高度大8%-20%;所述套管接头外壁到所述套管外壁的最大水平距离大于O ;所述套管刃脚的外壁到所述套管刃脚的内壁的最小水平距离为O。以上技术方案中优选的，所述套管、套管接头、套管刃脚以及套管接盘的材质均为钢材。以上技术方案中优选的，所述第一圆台形结构的外壁所在的曲面与水平面之间、所述第二圆台形结构的外壁所在的曲面与水平面之间以及所述第三圆台形结构的内壁所在的曲面与水平面之间均成15° -45°的夹角。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果:(I)本专利技术溶洞用防护装置包括套管、设置在所述套管上端且与钻杆连接的套管接头以及设置在所述套管下端的套管刃脚，所述套管的上端外壁上设有第一外螺纹，其下端内壁上设有第一内螺纹；所述套管接头的下端内壁上设有与所述第一外螺纹相匹配的第二内螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第一圆台形结构；所述套管刃脚的上端外壁上设有与所述第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第二圆台形结构。整体结构精简；包括型号大小不同的两组或两组以上防护单件时，型号小的防护单件能从型号大的防护单件中完全穿过，能实现多层溶洞的防护(具体操作是:下层溶洞采用型号小的防护单件，上层溶洞采用型号大的防护单件，对上层溶洞进行防护后，使得下层溶洞所采用的防护单件能从上层溶洞所采用的防护单件中穿过来进行下层溶洞的防护，从而满足现实生活中对多层溶洞进行防护的需求)；套管、套管接头以及套管刃脚三者之间采用螺纹连接，安装方便；套管接头上的圆台形结构，便于扩孔用；套管刃脚上的圆台形结构，便于穿破非岩质溶洞填充物，使得整个装置较平稳埋设，实用性强。(2)本专利技术中所述套管接头通过套管接盘与钻杆连接，所述套管接头的上端包括内壁呈上宽下窄的第三圆台形结构的管刃段以及内壁上设有第三内螺纹的连接段，所述套管接盘的上端内壁上设有内螺纹，其下端外壁上设有外螺纹。套管接头的结构精简；管刃段与套管刃脚相对设置，用于扩孔的同时减少施工过程中钻头的倾斜(保证其沿竖直方向进行钻探)，即实现下一层溶洞用防护装置中的套管刃脚快速对准插入，尽可能地减小上层套管与下层套管在竖直方向安装时的偏差，使得钻头尽可能多地穿过更多层溶洞，从而实现多层溶洞的防护，实用性强；采用螺纹连接，便于安装和拆卸。(3)本专利技术中所述套管接盘包括竖直管和圆盘体，所述圆盘体上设有多个第二通孔，所述第二通孔的中心轴线与所述第一通孔的中心轴线相互平行。套管接盘的结构设计便于安装，且第二通孔的设计用于埋设溶洞用防护装置时过水，减少水的阻力，提高施工效率且溶洞的防护性能；所述第二通孔沿环形均布设置，其数量为4-8个，满足实际需求，实用性强。(4)本专利技术中所述第一外螺纹、第二外螺纹、外螺纹、第一内螺纹、第二内螺纹、第三内螺纹以及内螺纹沿竖直方向的高度均为5-15厘米；沿竖直方向，所述套管的长度比溶洞的高度大8% -20%。溶洞用防护装置的内部稳定性好，能更好地实现溶洞的防护。(5)本专利技术中所述套管、套管接头、套管刃脚以及套管接盘的材质均为钢材，容易获得且能满足实际需求。(6)本专利技术中所述第一圆台形结构的外壁所在的曲面与水平面之间、所述第二圆台形结构的外壁所在的曲面与水平面之间以及所述第三圆台形结构的内壁所在的曲面与水平面之间均成15° -45°的夹角。加工方便，且能很好地实现各自的功能，实用性强。本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述溶洞用防护装置的航当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶洞用防护装置，其特征在于，包括一组防护单件或者至少两组型号大小不同的防护单件，型号小的防护单件能从型号大的防护单件中完全穿过；所述防护单件包括中空的套管(1)、设置在所述套管(1)上端且其上端与钻杆连接的套管接头(2)以及设置在所述套管(1)下端的套管刃脚(3)，所述套管接头(2)和套管刃脚(3)均具有与所述套管(1)内径相同且同中心轴线设置的第一通孔；所述套管(1)的上端外壁上设有第一外螺纹(11)，其下端内壁上设有第一内螺纹(12)；所述套管接头(2)的下端内壁上设有与所述第一外螺纹(11)相匹配的第二内螺纹(21)，且其下端外壁呈上宽下窄的第一圆台形结构；所述套管刃脚(3)的上端外壁上设有与所述第一内螺纹(12)相匹配的第二外螺纹(31)，且其下端外壁呈上宽下窄的第二圆台形结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐运来，叶水先，姚平，李晖，杨志飞，
申请(专利权)人：中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43