CN110778311A - 一种钻井工程钻孔注浆前试压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻井工程钻孔注浆前试压装置，包括包括密封盖、装置颈口、装置套管和至少三个合金垫片；密封盖的下端设置有外螺纹，与装置颈口的内螺纹相连；装置颈口固定在装置套管的上端，装置颈口的直径大于装置套管；合金垫片贴在钻杆的顶部，且安放在装置颈口的内壁，合金垫片用于卡接钻杆的顶部；装置套管侧部用于焊接不同直径的直通接头。本发明结构简易、加工方便，解决现有钻进工程分段注浆中造成的起钻下钻的问题，提高施工效率，降低施工成本，减少人力物力的投入，进一步保障施工安全，且使用方法多样，操作简单，轻松操作，可以显著提高工程人员工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及钻井工程注浆技术领域，尤其涉及一种钻井工程钻孔注浆前试压装置。
背景技术
随着地下资源的开发利用，钻井工程被应用各个领域，如石油、页岩气、煤层气开采、矿山灾害治理等，为人民更美好的幸福生活，当前越来越多的钻井工程同注浆技术相结合被应用于地层裂隙加固、封堵，如地层原生裂隙、矿山采动裂隙、地质破碎带、地层软岩、复杂构造条件下软弱地层等。当对上述地层进行注浆时，为更好的优化注浆效果，分段注浆工艺是首选方法之一，其方法是每钻进一段距离后，将孔内钻具起全部起完，在孔口连接注浆站，进行注浆，然后在下钻扫孔、钻进至下一个注浆段，不断循环上述过程直至达到设计孔深。
采用分段注浆时存在问题：实际施工表明，在对地层注浆时，有的区域裂隙发育有的区域裂隙不发育，因此在符合设计注浆压力的区域不予注浆；但由于无法判断该区域是否符合注浆压力，需将钻具全部起完后，连接注浆站进行压水试压，再根据压力判断是否需要注浆；随着孔深不断增加，钻具不断变长，导致该过程中起钻、下钻所消耗的时间逐渐增长，同时增加工程人员体力、材料浪费，设备磨损；甚至加大钻井事故发生的风险。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。
为实现上述目的，本发明提供一种钻井工程钻孔注浆前试压装置，包括包括密封盖、装置颈口、装置套管和至少三个合金垫片；密封盖的下端设置有外螺纹，与装置颈口的内螺纹相连；装置颈口固定在装置套管的上端，装置颈口的直径大于装置套管；合金垫片贴在钻杆的顶部，且安放在装置颈口的内壁，合金垫片用于卡接钻杆的顶部；装置套管侧部用于焊接不同直径的直通接头。
在一个可能的实施方式中，装置套管底端还连接有底部保护盖。
在一个可能的实施方式中，底部保护盖内侧螺纹可拧在装置套管下端的螺纹上，底部保护盖的内部为塑料保护层。
在一个可能的实施方式中，密封盖下端刻有螺纹槽，螺纹槽裹有生胶带。
在一个可能的实施方式中，密封盖的上端在焊接螺帽。
在一个可能的实施方式中，装置颈口焊接在装置套管上端。
在一个可能的实施方式中，合金垫片上设置有拉升绳。
在一个可能的实施方式中，装置颈口内径大于钻杆顶部直径，且合金垫片厚度大于钻杆顶部直径与钻杆直径的差值。
在一个可能的实施方式中，装置套管长度范围为1-1.5m。
在一个可能的实施方式中，直通接头的中部位置连接压力表。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明结构简易、加工方便，解决现有钻进工程分段注浆中造成的起钻下钻的问题，提高施工效率，降低施工成本，减少人力物力的投入，进一步保障施工安全。
(2)本发明使用方法多样，操作简单，够轻松操作，可以显著提高工程人员工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种钻井工程钻孔注浆前试压装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种合金垫片的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种密封盖的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种底部保护盖的结构示意图；
附图标记说明
1-密封盖，2-装置颈口，3-合金垫片，4-压力表，5-直通接头，6-装置套管，7-孔口，8-便携螺帽，9-拉升绳，10-底部保护盖，11-保护盖塑料保护层，12-钻杆。
具体实施方式
本发明的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为弥补技术不足，本发明提出一种钻井工程钻孔注浆前试压装置及其使用方法，在现有钻井工程对地层裂隙分段注浆时，可带钻具进行压水试压，根据压力判断是否需要注浆；直接解决了因起钻、下钻造成的工程浪费问题。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1-4，本发明实施例一种钻井工程钻孔注浆前试压装置，包括密封盖1、装置颈口2、装置套管6、底部保护盖10和至少三个合金垫片3。
密封盖1的下端设置有外螺纹，与装置颈口2的内螺纹相连；装置颈口2固定在装置套管6的上端，装置颈口2的直径大于装置套管6。
合金垫片3贴在钻杆12的顶部，且安放在装置颈口2的内壁，钻杆12的顶部坐落于合金垫片3上。
装置套管6侧部用于焊接不同直径的直通接头5，当注浆管径变化时，将已经焊接好的直通接头5拆除，再焊接一个符合当前管径的直通接头5，综合说就是能够焊接、拆卸不同直径的直通接头,底部保护盖10拧在装置套管6底端。
在一个示例中，密封盖1下端刻有螺纹槽，螺纹槽裹有生胶带，实际施工时可有效保证密封性。
在一个示例中，密封盖1的上端在焊接螺帽8，方便密封盖1与装置颈口2的安装以及拆卸。
在一个示例中，装置颈口2焊接在装置套管6上端，本申请对装置颈口2和装置套管6的连接方式不作进一步限定。
在一个示例中，合金垫片3贴在钻杆12的顶部，装有拉升绳9，方便合金垫片3安放和拆卸。
在一个示例中，装置颈口2直径与钻杆的直径相匹配，可以分为多种等级，具体根据钻杆直径进行区分，常见的钻井工程钻杆直径分为50mm，89mm，114mm，126mm四种等级，为此将装置颈口2直径分为A、B、C、D四个等级，不同等级的装置颈口2均可拆卸或焊接在装置套管6上端。本次实施方式选取B等级的装置颈口2(对应钻杆直径为89mm的钻杆)进行阐述。
作为本发明的一种实施方式，所述的合金垫片3为3、4或N片，其将钻杆完全包围住，优先选择3片，根据装置颈口2及钻杆直径的分级相匹配，同样分为A1、B1、C1、D1四个等级，本次实施方式选取B1等级的合金垫片3进行阐述。根据实验室合金钢材抗压数据，计算所有钻具的总重量，合金垫片3所选取的合金材料抗压强度大于工程内钻具总重量，且合金垫片3上部倾斜角与钻杆顶部倾斜角一致。
在一个示例中,装置颈口2内径大于钻杆顶部直径，且合金垫片3厚度大于钻杆顶部直径与钻杆直径的差值，以防止钻杆顶部直接掉到装置套管6内，若钻杆无变径的顶部时，通过连接钻杆直通接头实现钻具卡座在该装置上。现有的钻杆类型较多，举例来说，直径89mm的钻杆(属于图中所示，两头直径大，杆部直径小)直径114mm(外径是不变的)，该发明装置是为让钻具卡座在井口，若采用直径114mm钻杆时，上部加一个外径大于114m的接头，现场就叫直通接头。才能实现钻具卡座在该装置上。
在一个示例中，装置套管6长度范围为1-1.5m，且上端与装置颈口2焊接，下端与底部保护盖10相连，装置套管6侧部焊接不同直径的直通接头5，能够与不同规格的注浆管管头相连接。且装置管侧部焊接直通接头5的中部位置连接压力表4，在实际工作时能有效读取孔口压力。
在一个示例中，底部保护盖10内侧螺纹可拧在装置套管6下端螺纹上；内部为塑料保护层11，塑料保护层11强度大于合金垫片的重量，即能减小底部保护盖重量，方便保护盖拆卸、安装，又能保证试压装置在运输过程中，放在内部的合金垫片不滑出丢失。
下面结合三个实施例对上述装置的使用过程做进一步说明。
实施例一
步骤一，钻进前将拆下密封盖1、底部保护盖10的试压装置与孔口7相连。
步骤二，当钻进工作完成后，将B1等级的合金垫片3贴在直径为89mm钻杆上，慢慢下滑至装置颈口2内部，随后将整个钻杆顶部连同整个钻具慢慢坐落于合金垫片3上。
步骤三，将密封盖1拧在试压装置颈口2上并进行密封，将注浆管管头连接在试压装置侧部的直通接头5上并进行密封，安装好压力表4，检查各个连接处是否稳固，开启注浆泵进行压水试压。
实施例二
步骤一，使用钻机液压钳或吊钳将最后一根钻杆距顶端1.5-2m处夹住。
步骤二，钻机动力头卸开，将拆下密封盖1、底部保护盖10的试压装置套在露出的钻杆上。
步骤三，钻机动力头拧在钻杆上，将钻具全部吊住，再将试压装置缓慢下滑至孔口7并连接固定。
步骤四，将B1等级的合金垫片3贴在直径为89mm钻杆上，慢慢下滑至装置颈口2内部，随后将整个钻杆顶部连同整个钻具慢慢坐落于合金垫片3上。
步骤五，将密封盖1拧在试压装置颈口2上并进行密封，将注浆管管头连接在试压装置侧部的直通接头5上并进行密封，安装好压力表4，检查各个连接处是否稳固，开启注浆泵进行压水试压。
实施例三
步骤一，钻进后，将钻具最后一根钻杆起出，其余钻具夹在操作台上。
步骤二，此时从最后一根钻杆的底端将拆下密封1盖、底部保护盖10的试压装置套上，然后将钻杆接在钻具上，此时钻具全部吊住。
步骤三，将试压装置缓慢下滑至孔口7并连接固定。
步骤四，将B1等级的合金垫片3贴在直径为89mm钻杆上，慢慢下滑至装置颈口2内部，随后将整个钻杆顶部连同整个钻具慢慢坐落于合金垫片3上。
步骤五，将密封盖1拧在试压装置颈口2上并进行密封，将注浆管管头连接在试压装置侧部的直通接头5上并进行密封，安装好压力表4，检查各个连接处是否稳固，开启注浆泵进行压水试压。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，包括密封盖(1)、装置颈口(2)、装置套管(6)和至少三个合金垫片(3)；
所述密封盖(1)的下端设置有外螺纹，与装置颈口(2)的内螺纹相连；所述装置颈口(2)固定在所述装置套管(6)的上端，所述装置颈口(2)的直径大于所述装置套管(6)；
所述合金垫片(3)贴在钻杆的顶部，且安放在装置颈口(2)的内壁，合金垫片(3)用于卡接钻杆的顶部；
装置套管(6)侧部用于焊接不同直径的直通接头(5)。
2.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述装置套管(6)底端还连接有底部保护盖(10)。
3.根据权利要求2所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述底部保护盖(10)内侧螺纹可拧在装置套管(6)下端的螺纹上，所述底部保护盖(10)的内部为塑料保护层(11)。
4.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述密封盖(1)下端刻有螺纹槽，螺纹槽裹有生胶带。
5.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述密封盖(1)的上端在焊接螺帽(8)。
6.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述装置颈口(2)焊接在装置套管(6)上端。
7.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述合金垫片(3)上设置有拉升绳(9)。
8.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述装置颈口(2)内径大于钻杆顶部直径，且合金垫片(3)厚度大于钻杆顶部直径与钻杆直径的差值。
9.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述装置套管(6)长度范围为1-1.5m。
10.根据权利要求1所述的钻井工程钻孔注浆前试压装置，其特征在于，所述直通接头(5)的中部位置连接压力表(4)。
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|---|---|---|---|---|
| CN111502596A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-07 | 陕西正通煤业有限责任公司 | 一种钻孔压水替浆时用挤压装置及施工工艺 |
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2019
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| CN111502596B (zh) * | 2020-05-20 | 2024-03-12 | 陕西正通煤业有限责任公司 | 一种钻孔压水替浆时用挤压装置及施工工艺 |
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