CN115126408A - 修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集针对中、高渗透性地层低压直推雾化注射，低渗透性地层的水力压裂‑高压雾化喷射功能于一体的修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法，其核心部件包括液体软管、气体软管、法兰盘、短接杆、喷嘴座、喷嘴、钻头，长弯液体连接管贯穿法兰盘后通过喷嘴座与径向均匀布设的多个喷嘴相连通，短直气体连接管通过钻具内空腔的气体通道与喷孔相连通，水及各类注射介质共用液路通道，空气或氮气走气体通道；此钻具所代表的原位直推喷/注方法及装备机动性强，操作便捷，可视地层质地的变化调整注/喷射方式，协同高压气流包裹、雾化功能，强化药剂原位传输效果。

Description

修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法

技术领域

本发明属于环境修复领域，涉及一种直推喷注钻具及喷注方法，尤其涉及一种应用于环境修复领域的污染土壤、地下水的原位修复技术的实施，强化修复药剂(水溶液、稀泥浆、悬浊液、乳化液等形态的注射介质)在地下目标修复区域内传输的修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法。

背景技术

国内外用于污染场地，包括污染土壤和地下水的原位修复的地下药剂输送技术可以分为原位搅拌和原位注射两大类。

原位搅拌装置以安装于传统挖掘机的搅拌头为常见，将挖掘机传换成一个可灵活移动的搅拌设备，搅拌头可以在原位搅拌、混合各种材料。药剂泵送***通过软管将药剂注射液输送至位于搅拌头之间的喷嘴，搅拌头的高速旋转混合搅拌，可以将药剂在地下与土壤均匀的拌合。搅拌头的作业深度一般7-8m已是极限。原位深层搅拌装备在国内外鲜有应用，装备整体非常庞大、笨重，机动性差。原位搅拌装备，不论浅层深层，药剂在搅拌装备所及的范围内的扩散的均匀性好，但药剂扩散的范围直接受搅拌头的***尺寸或装置在地下的作业范围限制，影响半径有限。此外，此技术对场地或地层扰动极大，破坏地基承载力，亦容易导致污染物迁移。

原位注射技术常见的有注射井注射、直推注射、高压旋喷，国外还有水力压裂和气动压裂技术。

注射井只适用于水溶液或乳化液的注射，优势在于可以反复使用，适用于药剂需要多次追加注射的情形，但缺点包括不能用于含有明显颗粒物的稀泥浆或悬浊液的注射；注射井注射的影响范围受非均质地层影响显著，呈现明显的各向异性、非均质性分布；在相对低渗透地层的影响范围较差；如目标修复区域的深度跨度大，在同一点位上则需设置针对不同深度区间的多口注射井或巢式井；如果目标修复区域面积大，则需要建设大量的注射井，推高初期固定成本投入，施工耗时也长。

直推注射技术借助直推钻机，将带有喷孔的钻具直推至目标修复区域内的目标深度后，药剂通过注药泵，经过钻杆内通道(一般为单通道)，从喷孔注射进入目标修复区域的土层。直推注射技术的优点主要包括钻机轻便、机动性强、直接实施，因而快捷，注射对地层基本无干扰；应用土质范围广，适用于大部分的非固结地层，包括黏土场地等，最大作业深度可达30m。直推注射技术一般推荐低压、低流速注射，所以对于黏土类低渗透性场地的影响半径有限。

高压旋喷技术源自建筑行业的高压旋喷地基处理技术，原用于建筑的地基加固、止水帷幕、护坡桩等工程。应用于污染场地修复的高压旋喷技术主要是将带有特殊喷嘴的注浆管(钻杆)，通过钻孔进入目标修复区域的预定深度，药剂注射液从喷嘴喷出，带喷嘴的注浆管在喷射的同时向上螺旋式提升，高压液流对土层进行切割搅拌，使药剂与污染土壤充分混合。目前最为先进的是三重(同心)管法，三个通道分别输送高压水流、高压浆液流，外套压缩空气。高压旋喷有应用土质范围广，注射深度大、效率高，可定深度注射等优点，但对于中低渗透地层的影响半径不佳，一般在1m以内；因高压水流的螺旋切割作用，对土层有一定程度的扰动；设备庞大笨重，机动性差，不胜任在复杂地形地貌场地上工作；缺乏针对地层不同污染程度分布的精准注入，而是不论污染轻重、有无污染，一律统一的注射量，造成药剂施加的针对性差，以致药剂浪费。

水力压裂和气动压裂技术的使用是为了解决传统注射技术在低渗透地层的适应性差的短板。水力压裂需要先钻孔，下PVC套管，或使用双封隔器注射装备，在准备打开裂隙的深度位置先用旋转高压(＞20MPa)水射流形成一个碟型的槽口，然后换注浆泵在低压力下将支撑剂(如水/砂混合物)从槽口开始，沿水平方向向外延展，一般形成一两个1-2cm厚的大裂隙，长度可达5至十几米远，由于支撑剂的支撑，裂隙不会闭合，从而形成一片高渗透性的通道；水力压裂的操作相对耗时较长；深度间距一般较大(约3-6m)。气动压裂也是先钻孔，是否下PVC套管两可，使用双封隔器在孔/井内卡住一个约2/3m的间隔，高压、高气流空气通过双封隔器之间的喷嘴向水平方向喷射进入土层，在近处形成密集、发散的细裂隙，远处形成几条粗裂隙，延展程度与水力压裂相仿；操作时间短促，只需20-30s。气动压裂的应用深度极限在地下25m左右。气动压裂可以间隔0.7-1m的深度间距应用。水力压裂及气动压裂是针对低渗透地层的药剂强化传输的专项技术，需要先钻孔，再下套管，或下放双封隔器注射装备，操作繁琐、耗时，实施成本较高，专业装备易获得性差，适用场景(仅适用于低渗透性地层)有限，缺乏多场景的兼容型或全适用性。

简而言之，现有的原位注射装备及技术各有适用性，但一个即可用于中、高渗透地层的低压注射，又可以克服低渗透地层，实现压裂、喷射，可以根据污染分布特征对药剂做针对性精准注射，避免药剂浪费，避免地层扰动的技术及装备仍是空白。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种机动性强、操作便捷以及可实现药剂精准传输的修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述修复药剂强化原位直推喷注钻具包括短接杆、喷嘴座、喷嘴、钻头、法兰盘、气体通道、液体连接管以及气体连接管；所述短接杆整体呈中空的管状结构；所述法兰盘以及钻头分别设置在短接杆的两端；所述喷嘴座沿短接杆的轴向设置在短接杆的内部；所述短接杆的侧壁上设置有与短接杆内部相贯通的喷孔；所述喷嘴设置在喷嘴座上并伸入喷孔中；所述气体通道置于短接杆内部；所述液体连接管以及气体连接管分别设置在法兰盘上；所述液体连接管贯穿法兰盘后通过喷嘴座与喷嘴相连通；所述气体连接管通过气体通道与喷孔相连通。

作为优选，本发明所采用的喷嘴座与短接杆之间设置有第一缝隙；所述喷孔与喷嘴之间设置有第二缝隙；所述短接杆内腔、第一缝隙以及第二缝隙共同形成气体通道；所述气体连接管通过短接杆内腔、第一缝隙以及第二缝隙与喷孔相连通。

作为优选，本发明所采用的第一缝隙以及第二缝隙的结构均呈环状。

作为优选，本发明所采用的喷嘴沿喷嘴座的径向设置在喷嘴座上并伸入喷孔中。

作为优选，本发明所采用的喷嘴是多个，多个喷嘴沿喷嘴座的径向均布设置。

作为优选，本发明所采用的喷嘴是偶数个。

作为优选，本发明提供的修复药剂强化原位直推喷注钻具还包括钻杆以及敲击帽；所述钻杆与短接杆螺纹相连；所述液体连接管通过敲击帽后沿钻杆的轴向贯穿钻杆并与喷嘴相连通；所述气体连接管通过敲击帽后沿钻杆的轴向贯穿钻杆并与气体通道相连通。

作为优选，本发明所采用的钻杆是多节，多节钻杆自前而后通过螺纹相连。

作为优选，本发明所采用的液体软管端部设置有液体介质混合装置，所述液体介质混合装置包括药剂进入口、第一单向阀、第二单向阀、水进口以及三通；所述药剂进入口通过第二单向阀与三通相连通；所述水进口通过第一单向阀与三通相连通；所述三通与液体软管相连通。

作为优选，本发明所采用的气体软管的端部设置有气体进入口；所述气体进入口通入空气或氮气。

一种基于如前所记载的修复药剂强化原位直推喷注钻具的修复药剂强化原位直推喷注方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将修复药剂强化原位直推喷注钻具的喷注钻头与直推钻机相连，所述喷注钻头通过直推钻机进入地下目标修复区域的预定深度，避免直推过程中钻杆的在非垂直方向上的震颤、抖动，确保钻杆外壁与土层紧密相接，没有间隙；

2)根据修复药剂强化原位直推喷注钻具所在深度位置的地层的渗透情况，采用适宜的注/喷射方法将修复药剂注射介质在高压气流的包裹、雾化作用下注入目标修复区域。

作为优选，本发明所采用的步骤2)的具体实现方式是：

针对中、高渗透性地层采用低压雾化注射的方式，所述步骤2)中修复的具体实现方式是：应用较低注射压力将修复药剂配成的注射介质经由液体软管→液体连接管→喷嘴座→喷嘴→短接杆上的喷孔所形成的液体通道注入目标修复区域，所述较低注射压力以0.5-3MPa为推荐；同时，高压气体经由气体软管→气体连接管→短接杆内腔、第一缝隙、第二缝隙→喷孔所形成的气体通道，将修复药剂配成的注射介质进行高压气流包裹及雾化，实现在目标修复区域内的强化传输；

针对低渗透性地层采用水力压裂-高压雾化喷射的方式，所述步骤2)中修复的具体实现方式是：先用超高压力的水流经由前述液体通道注入目标修复区域，冲击低渗透性地层并形成裂隙，提升低渗透性地层的渗透性，此水力压裂步骤可只用水，也可采用支撑剂(如水/砂混合物)以强化压裂效果，所述超高压力可高达20MPa或以上；随后，切换成修复药剂注射介质，应用较低注射压力将注射介质经由前述同样的液体通道注入渗透性已改善的地层中，所述较低注射压力以1-3MPa为推荐；同时，高压气体经由前述气体通道，将修复药剂配成的注射介质进行高压气流包裹及雾化，实现在目标修复区域内的强化传输。

本发明的优点是：

本发明提供了一种修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法，其中，该修复药剂强化原位直推喷注钻具包括喷注钻头，喷注钻头包括短接杆、喷嘴座、喷嘴、钻头、法兰盘、气体通道、液体连接管以及气体连接管；短接杆整体呈中空的管状结构；法兰盘以及钻头分别设置在短接杆的两端；喷嘴座沿短接杆的轴向设置在短接杆的内部；短接杆的侧壁上设置有与短接杆内部相贯通的喷孔；喷嘴设置在喷嘴座上并伸入喷孔中；气体通道置于短接杆内部；液体连接管以及气体连接管分别设置在法兰盘上；液体连接管贯穿法兰盘后通过喷嘴座与喷嘴相连通；气体连接管通过气体通道与喷孔相连通。本发明所是集针对中、高渗透地层低压雾化注射，对低渗透地层水力压裂-雾化喷射功能于一体，机动性强，操作便捷，可视地层质地的变化调整注/喷射方式以达到最佳药剂传输效果，实现药剂精准传输；与传统的直推注射相比，对于中、高渗透地层的药剂注射增加了气流包裹、雾化功能；通过水力压裂-雾化喷射实现了对低渗透地层的适应性；与高压旋喷相比，针对低渗透地层的药剂传输效果更佳，影响半径更大；在目标修复区域的不同深度位置，可实现针对不同地层条件、不同污染分布特点优化调整注射方式、注射量，实现精准注入；避免了高压旋喷装备庞大笨重，机动性差，难以在复杂工况、地貌下工作的弊端；与水力压裂、气动压裂技术相比，此发明可达到类似的效果，但避免了先钻孔、安装套管、借助双封隔器等操作，以及某些特种装备不易得的问题，从而使此技术更直接、快捷、高效、低成本；此发明所兼具的对中高渗透地层的适用性也是水力压裂、气动压裂所不具有的。本发明所提供的修复药剂强化原位直推喷注钻头及钻具与匹配的直推钻机及辅助设备(包括注水泵、注药泵、空压机、配药罐等)连接、工作，应用于环境修复领域的污染土壤、地下水的原位修复技术的实施，强化修复药剂(水溶液、稀泥浆、悬浊液、乳化液等剂型)在地下目标修复区域内的传输。

附图说明

图1是本发明所提供的修复药剂强化原位直推喷注钻具(含钻杆及软管)的整体结构示意图；

图2是本发明所提供的修复药剂强化原位直推喷注钻具整体结构示意图；

图3是图2的A-A向视图；

图4是本发明所采用的法兰盘的俯视结构示意图；

图5是图4的A-A向视图；

图6是本发明所采用的短接杆的结构示意图；

图7是图6的A-A向视图；

图8是本发明所采用的喷嘴座的结构示意图；

图9是图8的A-A向视图；

图10是本发明所采用的喷嘴的结构示意图；

图11是图10的A-A向视图；

图12是本发明所采用的钻头的结构示意图；

图13是图12的A-A向视图；

图14是本发明所采用的钻杆的结构示意图；

图15是图14的A-A向视图；

其中：

1-液体连接管；2-气体连接管；3-法兰盘；4-短接杆；5-喷嘴座；6-喷嘴；7-钻头；8-钻杆；9-敲击帽；10-气体进入口；11-药剂进入口；12-水进口；13-第一单向阀；14-第二单向阀；15-三通。

具体实施方式

本发明是融合了传统直推技术及水力压裂、气动压裂元素的原位修复药剂强化传输技术的核心部件，具体涉及一种双通道/双内管的修复药剂强化原位直推喷注钻具及喷注方法，旨在解决多个原位药剂传输的难点问题：

1)适用于中、高渗透地层低压注射的传统直推技术在低渗透场地上影响半径差；

2)高压旋喷对药剂输送效果有所加强，但对于低渗透场地上影响半径依然不佳，且设备庞大、笨重，机动性性差、药剂注射缺乏针对性，易浪费，易造成污染物扰动、迁移；

3)压裂技术需先钻孔，安装套管，对专有装备(如双封隔器注射杆)要求高、不易获得，操作环节较多，耗时较长，成本较高。

基于此，本发明的创新点在于：双内管结构，一路为液体介质软管，一路为气体软管；水和各类药剂注射液/介质共用液体软管；空气、氮气、或其它气体走气体软管；此双内管结构利于将钻杆8、钻具的外径控制在合理尺寸(如10cm左右或以内)，外径过粗将导致直推困难；钻具，包括上端面的法兰盘3、长弯液体连接管1和短直气体连接管2在钻具腔体内将气液两路完全分隔，最终两种介质分别从喷嘴6，及喷嘴6与喷孔的环形间隙喷出；本发明兼容了针对中、高渗透性地层的低压直推注射，并增加了气流包裹、雾化功能，及针对低渗透性地层的水力压裂-高压雾化喷射的功能，实现了一套装置满足不同渗透性地层的原位药剂传输需求，利于药剂的精准注入；在直推技术上赋能的压裂、雾化喷射功能，兼具了传统直推注射技术所代表的设备轻，机动性强，及水力压裂、气动压裂在低渗透性地层的强化药剂传输功能，具有直接、快捷、不同渗透性地层全适应等优势，摒弃了高压旋喷和压裂技术各自的弊端或繁琐步骤。当单向阀的设计、制造工艺能使阀的外径基本与管径一致时，单向阀可安装在第一节钻杆8内，靠近钻具上端面的法兰盘3的连接管的那端，从而更好地防止各软管内的介质返流，或不同介质之间互串。

下面将结合附图，对发明所提供的技术方案进行详细说明：

参见图2以及图3，本发明提供了一种修复药剂强化原位直推喷注钻具，包括短接杆4、喷嘴座5、喷嘴6、钻头7(其结构如图12以及图13所示)、法兰盘3、液体连接管1以及气体连接管2；参见图6以及图7，短接杆4整体呈中空的管状结构；法兰盘3以及钻头7分别设置在短接杆4的两端；参见图8以及图9，喷嘴座5沿短接杆4的轴向设置在短接杆4的内部；短接杆4的侧壁上设置有与短接杆4内部相贯通的喷孔；参见图10以及图11，喷嘴6设置在喷嘴座5上并伸入喷孔中；气体通道置于短接杆4内部；参见图4以及图5，法兰盘3上开设有两个通孔，液体连接管以及气体连接管分别嵌于这两个通孔中，并贯穿法兰盘3上，此两连接管在法兰盘3外侧分别通过接头与液体软管1以及气体软管2相接；长弯液体连接管在法兰盘3内侧、钻具腔体内与喷嘴座5的中心开孔螺纹相连，短直气体连接管在法兰盘3内侧的一端暴露于钻具内腔；液体连接管贯穿法兰盘3后通过喷嘴座5与喷嘴6相连通；气体连接管通过气体通道与喷孔相连通。

喷嘴座5与短接杆4之间设置有第一环形缝隙；喷孔与喷嘴6之间设置有第二环形缝隙；短接杆4内腔、第一缝隙以及第二缝隙共同形成气体通道；气体连接管通过短接杆4内腔、第一缝隙以及第二缝隙与喷孔相连通。

喷嘴6沿喷嘴座5的径向设置在喷嘴座5上并伸入喷孔中。喷嘴6是多个，多个喷嘴6沿喷嘴座5的径向均布设置，优选的，喷嘴6是偶数个。喷嘴6固定在喷嘴座5上，在同一截面均匀布置，推荐偶数个，如4个(相间90°)，短接杆4在与喷嘴6对应的位置有开孔(喷孔)，开孔口径略大于喷嘴6口径。喷嘴座5柱体外壁与短接杆4内壁之间的环形空间，以及喷嘴6与喷孔之间的环形空间为气体通道，气体由此进入地层。

此外，本发明所提供的修复药剂强化原位直推喷注钻具还包括钻杆8(其结构如图14以及图15所示)、液体软管1、气体软管2以及敲击帽9；钻杆8与喷注钻头螺纹相连；液体软管1通过敲击帽9后沿钻杆8的轴向贯穿钻杆8并与喷注钻头的液体连接管相连通；气体软管2通过敲击帽9后沿钻杆8的轴向贯穿钻杆8并与喷注钻头的气体连接管相连通。敲击帽9通过螺纹与钻杆8相连。

钻杆8是多节，多节钻杆8自前而后通过螺纹相连，钻杆8的长度一般是1-1.5米长/节。

参见图1，液体软管1上游端部连接液体介质(水和各类药剂注射液/介质)混合装置，液体介质混合装置包括药剂进入口11、第一单向阀13(亦可以是截止阀，示例性的，例如高压球阀)、第二单向阀14(亦可以是截止阀，示例性的，例如高压球阀)、水进口12以及三通15；药剂进入口11通过第二单向阀14与三通15相连通；水进口12通过第一单向阀13与三通15相连通；三通15与液体软管1相连通。气体软管2的端部设置有气体进入口10；气体进入口10通入空气或氮气。液体软管1一分为两路，一路通水，另一路通修复药剂注射液(可以是水溶液、悬浊液、稀泥浆等剂型)，且每一路又各安装一个截止阀(如高压球阀)或单向阀；当单向阀的设计、制造工艺能使阀的外径基本与管径一致时，单向阀可安装在第一节钻杆8内，液体软管1、气体软管2的靠近与贯穿钻具上端面的法兰盘3的连接管的那端，从而更好地防止各软管内的介质返流，或不同介质之间互串。

液体软管1的材质需具备耐磨、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、吸收冲击能、不粘性好等属性，如超高分子量聚乙烯(UPE)；钻具材质应具备优良的耐腐蚀性和高温强度，可在苛酷的条件下使用，如316不锈钢等。

本发明的工作过程是：

此双通道/双内管的修复药剂强化原位直推喷注钻具，一根内管输送液体(水、各种形态的药剂注射介质)，另一根内管输送高压气体(一般为空气，也可以是氮气，用于还原性或厌氧性药剂的输送)，此钻具经与直推钻机及辅助设备(包括注水泵、注药泵、空压机、配药罐等)连接、工作，钻具被直推进入地下目标修复区域的预定深度，钻具及钻杆8的外壁与土层紧密贴合，避免所注射的介质沿钻具钻杆8向上，沿钻具与土层的空隙冒浆至地面；

视钻具所在深度位置的地层的渗透性情况，如果是中、高渗透性地层，则应用较低的注射压力直接开始将修复药剂配成的注射介质以注射的方式注入目标修复区域。液体注射介质经注药泵升压后，先后经过液体支管→三通15→液体总管→钻具法兰盘3上的液体连接管1→喷嘴座5内腔→喷嘴6，最终注射进入土层。

此双内管钻具在传统的直推注射的基础上赋能了对高压液体介质射流的高压气流包裹、雾化作用，保护了高压液体射流的压力，约束了射流向外发散、衰减，利于达到更大的注射影响半径，和促进液体介质在注射所及范围内的均匀分布。高压气流来自于空压机(空气)，氮气则可由钢瓶直接提供，经气体软管→钻具法兰盘3上的气体连接管2→钻具内腔→喷嘴6与喷孔间的环形空隙喷出。

如果是低渗透性地层，如粉黏土、黏土层，则是采用水力压裂-高压雾化喷射前后衔接的强化传输技术。先用超高压力的水流(如20MPa或以上)对低渗透性土层打开裂隙，提升其渗透性，此水力压裂步骤可采用支撑剂(可选)，然后切换成药剂注射介质，在较低压力下(如1-3MPa)，在高压气流包裹、雾化作用下，喷射进入土层，实现药剂在目标修复区域内的强化传输。

不论是针对中、高渗透性地层的低压雾化注射，还是针对渗透性地层的水力压裂-高压雾化喷射，都是基于直推技术的基础上，无需先钻孔、安装套管、借助双封隔器等操作；在每一个深度位置完成注射后将钻具撤回(即自下而上)或继续推进(即自上而下)0.5-1m，再注射，推荐以0.5-1m为注射间距，注射/喷射方式及具体操作参数(注射压力、注射速度、注射量等)都可以视地层变化随时调整，实现对目标修复区域的药剂精准注入，获得理想的影响范围、影响半径。

Claims (10)

1.一种修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述修复药剂强化原位直推喷注钻具包括短接杆（4）、喷嘴座（5）、喷嘴（6）、钻头（7）、法兰盘（3）、气体通道、液体连接管（1）以及气体连接管（2）；所述短接杆（4）整体呈中空的管状结构；所述法兰盘（3）以及钻头（7）分别设置在短接杆（4）的两端；所述喷嘴座（5）沿短接杆（4）的轴向设置在短接杆（4）的内部；所述短接杆（4）的侧壁上设置有与短接杆（4）内部相贯通的喷孔；所述喷嘴（6）设置在喷嘴座（5）上并伸入喷孔中；所述气体通道置于短接杆（4）内部；所述液体连接管以及气体连接管分别设置在法兰盘（3）上；所述液体连接管贯穿法兰盘（3）后通过喷嘴座（5）与喷嘴（6）相连通；所述气体连接管通过气体通道与喷孔相连通。

2.根据权利要求1所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述喷嘴座（5）与短接杆（4）之间设置有第一缝隙；所述喷孔与喷嘴（6）之间设置有第二缝隙；所述短接杆（4）内腔、第一缝隙以及第二缝隙共同形成气体通道；所述气体连接管通过短接杆（4）内腔、第一缝隙以及第二缝隙与喷孔相连通；优选的，所述第一缝隙以及第二缝隙的结构均呈环状。

3.根据权利要求2所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述喷嘴（6）沿喷嘴座（5）的径向设置在喷嘴座（5）上并伸入喷孔中。

4.根据权利要求3所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述喷嘴（6）是多个，多个喷嘴（6）沿喷嘴座（5）的径向均布设置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述修复药剂强化原位直推喷注钻具还包括钻杆（8）以及敲击帽（9）；所述钻杆（8）与短接杆（4）螺纹相连；所述液体连接管（1）通过敲击帽（9）后沿钻杆（8）的轴向贯穿钻杆（8）并与喷嘴（6）相连通；所述气体连接管（2）通过敲击帽（9）后沿钻杆（8）的轴向贯穿钻杆（8）并与气体通道相连通。

6.根据权利要求5所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述钻杆（8）是多节，多节钻杆（8）自前而后通过螺纹相连。

7.根据权利要求6所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述液体软管的上游端设置有液体介质混合装置，所述液体介质混合装置包括药剂进入口（11）、第一单向阀（13）、第二单向阀（14）、水进口（12）以及三通（15）；所述药剂进入口（11）通过第二单向阀（14）与三通（15）相连通；所述水进口（12）通过第一单向阀（13）与三通（15）相连通；所述三通（15）与液体软管相连通。

8.根据权利要求7所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具，其特征在于：所述气体软管的上游端设置有气体进入口（10）；所述气体进入口（10）通入空气或氮气。

9.一种基于如权利要求1-8任一项所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具的修复药剂强化原位直推喷注方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）将权利要求1-8任一项所述的修复药剂强化原位直推喷注钻具的喷注钻具、钻杆与直推钻机相连，所述喷注钻具通过直推钻机进入地下目标修复区域的预定深度，确保钻杆（8）外壁与土层紧密贴合，没有间隙；

2）根据修复药剂强化原位直推喷注钻具所在深度位置的地层的渗透情况，将修复药剂配成的注射介质在高压气流的包裹及雾化作用下注入目标修复区域。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤2）的具体实现方式是：

针对中、高渗透性地层，所述步骤2）中修复的具体实现方式是：应用较低注射压力将修复药剂配成的注射介质经由液体软管、液体连接管（1）、喷嘴座（5）以及喷嘴（6）后从短接杆（4）上的喷孔注入目标修复区域，所述较低注射压力是0.5-3MPa；同时，高压气体经由气体软管、气体连接管（2）、短接杆（4）内腔内的气体通道，最后至喷孔，将修复药剂配成的注射介质进行高压气流包裹及雾化，实现在目标修复区域内的强化传输；

针对低渗透性地层，所述步骤2）中修复的具体实现方式是：先用超高压力的水流经由前述液体通道注入目标修复区域，冲击低渗透性地层并形成裂隙，提升低渗透性地层的渗透性，所述超高压力不低于20MPa；随后，切换成修复药剂注射介质，应用较低注射压力将注射介质经由液体通道注入渗透性已改善的地层中，对目标修复区域进行修复，所述较低注射压力是1-3MPa；同时，高压气体经由前述气体通道，将修复药剂配成的注射介质进行高压气流包裹及雾化，实现在目标修复区域内的强化传输。

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