一种耐压高聚复合膜护壁钻具机械装置制造方法及图纸

一种耐压高聚复合膜护壁钻具机械装置，本发明专利技术涉及一种应用于卵砾石及填土层中成孔作业过程中护壁的机械装置。本发明专利技术主要解决：①卵砾石及填土地层中成孔过程中的稳定孔壁；②提高钻进效率、减少传统护壁方法的成本、杜绝化学泥浆的排放污染。本发明专利技术通过机械装置解决问题：1.卵砾石及填土地层钻进过程中实现稳定孔壁，保持钻进高效顺利进行的目的，减少甚至免除泥浆多次调制试验的工耗、减少套管贯入及拔出的耗损，提高钻进效率及成功保证。2.充分利用空气能，实现生产过程中的环保节能应用，杜绝泥浆的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种耐压高聚复合膜护壁钻具机械装置
本专利技术涉及一种应用于卵砾石土层中的新型高压充气膜护壁钻具机械装置。
技术介绍
工程勘察、桩基成孔、水井成孔、地热井成孔等作业过程中，遇到地层中较厚的卵石砾石、松散充填物等时，必须要采取护壁措施，常用的护壁措施：化学灌浆材料护壁、套管护壁等措施。化学灌浆材料：利用高粘稠度的循环液、辅以快速固结添加剂等达到稳定孔壁，沿纵深方向完成钻进成孔，并完成相应的作业目的，该方法成本较高、耗时较长、成功可靠性需要不断的调试浆液配比以达到稳定孔壁效果，处理护壁深度有限，大于20m则成功可靠性降低，化学护壁材料对泥浆泵的使用造成一定程度损害。套管护壁：通过施加钢套管达到稳定孔壁的目的，存在的不足为：较大粗颗粒的土层使得套管的实施深度受限，一般多为8-10m为宜，钻孔作业完成后存在卡钻拔不出套管的风险。因此有必要研发一种新型护壁装置，应用于砾石、卵石、碎石、不均匀填土等粗颗粒地层中的成孔作业。
技术实现思路
高压充气膜护壁钻具主要由内外双管钻具、耐压高聚物复合材料、压缩空气等组合应用的复合体，以工程勘察钻探中应用的小直径钻具为例进行应用研究。工艺装置及实现路径：钻进过程中遇到卵砾石等易塌孔的地层时，采用内外双管钻具进行钻进，双管单动作业，钻进到预设深度时旋开外管护具，接入压缩空气充满高聚物膜袋，达到稳定孔壁的目的，依次循环接入钻具向纵深钻进，完成钻进作业后放空压缩空气拔出钻杆。钻具内管：外直径42mm，顶端为子扣，末端为母扣，方便钻杆的连接贯入。钻具外管：外直径为90mm，壁厚8mm，高强合金材料，外管由4瓣90度排列，第2象限瓣可旋入第1象限瓣内，第4象限瓣可旋入第3象限瓣内，通过钻具顶部外管分瓣旋钮操控。第1、3象限瓣外径为80mm，第2、4象限瓣外径为77mm。耐压高聚复合膜：材料为耐压、防刺入、高弹性的高聚复合膜袋，放置于内外管之间第2、4象限空间内，充气时弹出钻具外充满孔侧稳定孔壁，防止回塌，放空时膜袋收入钻具，膜袋内侧与钻杆内壁相粘结固定。气孔接口：钻具顶端直径10mm的气孔，与高压胶管相连接，每套钻具之间子母扣相连接，每套钻具设置2个气孔接口，通过空压机以5-15MPa的压缩空气灌入气膜袋中。附图说明附图一：钻具立面图，主要说明钻具及各部件立面分布。附图二：钻具俯视图，主要说明钻具及各部件的平面分布。附图各装置说明：1—钻具内管；2—钻具外管；3—耐压高聚复合膜；4—气孔接口；5—外管分瓣旋钮及接手。具体实施方式采用内外双管钻具进行钻进，双管单动作业，钻进到预设深度时旋开外管护具，接入压缩空气充满高聚物膜袋，达到稳定孔壁的目的，依次循环接入钻具向纵深钻进，完成钻进作业后放空压缩空气拔出钻杆。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐压高聚复合膜护壁钻具机械装置主要的技术特征为：/n1钻具外管：分瓣式外管，通过嵌入式分瓣钻具，使得内置耐压高聚复合膜充气弹出，放空时收回，钻进过程中稳定孔壁，申请针对钻具外管产权进行保护。/n2耐压高聚复合膜：耐高压、防刺入破坏、高弹性的复合膜袋，充气时膨胀稳定周边土层，放空时回收入管，申请针对耐压高聚复合膜产权进行保护。/n3通过空气膜稳定孔壁的作用，申请针对循环钻具接入达到持续钻进的工艺进行保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐压高聚复合膜护壁钻具机械装置主要的技术特征为：
1钻具外管：分瓣式外管，通过嵌入式分瓣钻具，使得内置耐压高聚复合膜充气弹出，放空时收回，钻进过程中稳定孔壁，申请针对钻具外管产权进行保护。
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳职锋，
申请(专利权)人：靳职锋，
类型：发明
国别省市：山西;14