地质勘探套管对接与固管方法技术

本发明专利技术公开了地质勘探套管对接与固管方法，具体包括如下步骤：步骤一：下入钻杆，岩芯管、丝锥至套管上部位置，探明套管的丝扣是否完好，在无异常的情况下，进行后续工作；步骤二：将预制好的封堵器在钻杆底部进行固定，其中封堵器上、下呈锥度，通过钻杆下入孔内套管上部，即b处，并旋转加压，使封堵器有效封堵至套管e的上部为止；在本发明专利技术中采用的对接与固管方法，能够极大降低新旧套管对接的施工难度，并且对接处在灌注泥浆时也能够保证不会出现渗漏的问题，并且采用的封堵器整体上下细中间粗，有利于钻杆将封堵装置，准确的送至下方套管口，与下方套管口进行精准对接，完善了现有对套管对接与固管方式中的不足。有对套管对接与固管方式中的不足。有对套管对接与固管方式中的不足。

【技术实现步骤摘要】
地质勘探套管对接与固管方法


[0001]本专利技术属于地质勘探
，具体涉及地质勘探套管对接与固管方法。

技术介绍

[0002]在以往地质勘探中，由于套管在下放过程中发生脱扣掉落孔内、套管未能成功下放至目的层位、套管壁含有透水孔、水泥固管不合格等事故比比皆是，事故一旦发生，一是影响钻孔施工质量，二是影响矿井开采安全。
[0003]而在对套管的对接安装中，操作繁琐，难度较大，极容易出现对接失败而影响固管质量或钻孔质量不合格的问题，同时在新旧套管的对接中，容易出现渗漏的现象，故在实际使用中存在较大的局限性，具有可改进的空间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供地质勘探套管对接与固管方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有在对新旧套管对接固管中，存在施工难度大，钻孔质量不合格的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：地质勘探套管对接与固管方法，具体包括如下步骤：
[0006]步骤一：下入钻杆，岩芯管、丝锥至套管上部位置，探明套管的丝扣是否完好，在无异常的情况下，进行后续工作；
[0007]步骤二：将预制好的封堵器在钻杆底部进行固定，其中封堵器上、下呈锥度，通过钻杆下入孔内套管上部，即b处，并旋转加压，使封堵器有效封堵至套管e的上部为止，防止后续岩粉或水泥浆通过b处缝隙流入套管e内；
[0008]步骤三：采用无芯钻头进行扩孔，扩孔钻头直径要大于q的直径1～2级，扩孔深度达到封堵器h处上部1m位置时，停止扩孔；
[0009]步骤四：采用规格和扩孔钻头一致的取芯钻头取芯钻进至套管b处以下3～5m；
[0010]步骤五：上钻后，下入预制好的套管，该套管含喇叭口和悬溜眼，下至b处以下3～5m；
[0011]步骤六：将调制好的水泥浆，采用泥浆泵，将浆液从套管内压入孔内，浆液通过套管内
→
封堵器外侧
→
两套管间隙处
→
喇叭口
→
悬溜眼
→
套管外侧
→
孔口，当孔口返浆后停止注浆；
[0012]步骤七：在孔内注入清水，注入清水的量根据套管内体积计算，优选套管内体积*0.8倍为宜，孔内水泥浆浆面高度必须高于封堵器顶部深度以上5～8m，采用螺帽密封孔口管，防止孔内水内外流动；
[0013]步骤八：水泥凝固48小时后，打开螺帽，在孔内下入扩孔钻头，投孔至封堵器上方，检查套管固管质量是否合格；
[0014]步骤九：确认固管合格后，采用钻头投开封堵器，自此，原套管和新下套管构成了新的钻孔结构，保证了钻孔的长效利用。
[0015]作为本专利技术中一种优选的技术方案，所述步骤二中的封堵器的最大直径i大于孔内套管e的直径r。
[0016]作为本专利技术中一种优选的技术方案，在所述步骤五中，下套管的方式为：
[0017]S1、先下入带有焊接喇叭口的套管，喇叭口位于底部；
[0018]S2、下入第二根套管，两根套管采用丝扣连接，丝扣处涂抹好黄油，并缠好麻绳，目的是确保套管丝扣连接处密封完好；
[0019]S3、依次下入套管，直至喇叭口底部位于b处以下3～5m。
[0020]作为本专利技术中一种优选的技术方案，所述步骤六中的注浆方法如下：
[0021]S1、将处于上部的套管与注浆管连接好，通过注浆泵注入孔内，前期压力不要过大，满足浆液正常流动即可，待浆液流动至封堵器顶部h处以上5～10m范围时开始增加注浆压力，因两种套管间隙处面积较少，浆液自有压力不能满足浆液顺利通过，有可能造成浆液在封堵器附近固结凝固，造成不能达到固定套管；
[0022]S2、增加压力时，浆液通过两根套管之间缝隙进入喇叭口，进入喇叭口的浆液通过悬溜眼，流至套管外部，达到固管的目的。
[0023]作为本专利技术中一种优选的技术方案，所述步骤七中的注入清水的方法如下：
[0024]S1、通过泥浆泵加压，将清水注入孔内，因清水比重小于水泥浆，所以，管内的清水会在管内水泥浆上部；
[0025]S2、注入的清水量要根据套管内体积计算，确保套管内水泥面在封堵器h处以上5～8m，若注入清水量较大，管内水泥浆面流入套管缝隙或喇叭口时会造成管外进入清水，导致固管失败；注入水泥量是封堵套管的关键，宁可少注，不可多注，因为，注入量过大会导致固管质量不合格，而此时再重新注浆或者处理套管时，处理难度极大，特别是套管所下深度达到300m以下时。
[0026]作为本专利技术中一种优选的技术方案，所述步骤八中的钻头直径小于O。
[0027]作为本专利技术中一种优选的技术方案，所述步骤九中的钻头直径小于r。
[0028]作为本专利技术中一种优选的技术方案，所述套管为地质无缝钢管，内径尺寸包括φ73mm、φ89mm、φ108mm、φ127mm、φ146mm、φ168mm、φ195mm。
[0029]作为本专利技术中一种优选的技术方案，在所述步骤六中，具体对接后固定上方套管为：计算出封堵器以上位置孔内体积[孔内体积＝(π*孔半径2*孔深)
‑
套管自身的体积)*1.1]，在地面将普通硅酸盐水泥和清水按照1:0.6比例进行调配水泥浆，采用注浆泵将计算好的水泥浆量通过孔内注入钻孔，待水泥浆从套管外返出地表后，停止注浆。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]在本专利技术中采用的对接与固管方法，能够极大降低新旧套管对接的施工难度，同时整个施工周期短，进度也得到提升，并且对接处在灌注泥浆时也能够保证不会出现渗漏的问题，并且采用的封堵器整体上下细中间粗，有利于钻杆将封堵装置，准确的送至下方套管口，与下方套管口进行精准对接，完善了现有对套管对接与固管方式中的不足。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的原孔示意图；
[0033]图2为本专利技术封堵器的示意图；
[0034]图3为本专利技术喇叭口的示意图；
[0035]图4为本专利技术悬溜眼的示意图；
[0036]图5为本专利技术浆液流动的示意图；
[0037]图6为本专利技术注浆完成后的结构示意图；
[0038]图7为本专利技术最终成型的结构示意图。
[0039]图中：
[0040]a：后续对接套管；
[0041]b：原套管顶部；
[0042]c：后续对接套管与喇叭口的焊接处；
[0043]d：喇叭口的开口处；
[0044]e：原孔内套管；
[0045]f：原始地层；
[0046]g：现套管固管浆液；
[0047]h：封堵器顶部；
[0048]i：封堵器上部圆形与锥形变径处；
[0049]j：封堵器下部圆形与锥形变径处；
[0050]k：封堵器底部；
[0051]l：原套管封堵浆液；
[0052]m：圆形悬溜眼；
[0053]n：封堵器直径；
[0054]o：现套管直径；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地质勘探套管对接与固管方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤一：下入钻杆，岩芯管、丝锥至套管上部位置，探明套管的丝扣是否完好，在无异常的情况下，进行后续工作；步骤二：将预制好的封堵器在钻杆底部进行固定，其中封堵器上、下呈锥度，通过钻杆下入孔内套管上部，即b处，并旋转加压，使封堵器有效封堵至套管e的上部为止，防止后续岩粉或水泥浆通过b处缝隙流入套管e内；步骤三：采用无芯钻头进行扩孔，扩孔钻头直径要大于q的直径1～2级，扩孔深度达到封堵器h处上部1m位置时，停止扩孔；步骤四：采用规格和扩孔钻头一致的取芯钻头取芯钻进至套管b处以下3～5m；步骤五：上钻后，下入预制好的套管，该套管含喇叭口和悬溜眼，下至b处以下3～5m；步骤六：将调制好的水泥浆，采用泥浆泵，将浆液从套管内压入孔内，浆液通过套管内
→
封堵器外侧
→
两套管间隙处
→
喇叭口
→
悬溜眼
→
套管外侧
→
孔口，当孔口返浆后停止注浆；步骤七：在孔内注入清水，注入清水的量根据套管内体积计算，孔内水泥浆浆面高度必须高于封堵器顶部深度以上5～8m，采用螺帽密封孔口管，防止孔内水内外流动；步骤八：水泥凝固48小时后，打开螺帽，在孔内下入扩孔钻头，投孔至封堵器上方，检查套管固管质量是否合格；步骤九：确认固管合格后，采用钻头投开封堵器。2.根据权利要求1所述的地质勘探套管对接与固管方法，其特征在于：所述步骤二中的封堵器的最大直径i大于孔内套管e的直径r。3.根据权利要求1所述的地质勘探套管对接与固管方法，其特征在于：在所述步骤五中，下套管的方式为：S1、先下入带有焊接喇叭口的套管，喇叭口位于底部；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈优阔，高善峰，王学斌，张思深，张燕，蒋文利，王建华，李昌同，
申请(专利权)人：兖矿东华建设有限公司地矿建设分公司，
类型：发明
国别省市：