[发明专利]一种水平定向钻孔口保压封堵装置及应用该装置的涌水处理方法

说明书

本发明公开了一种水平定向钻孔口保压封堵装置，包括钢管主体和钢套管，所述的钢管主体外表面固接法兰片Ⅰ；所述的钢管主体内依次设置后压组件、橡胶密封组件、前压组件、密封件和固定板；后压组件设置在钢管主体一端；后压组件、橡胶密封组件、前压组件、密封件活动活动固定在钢管主体内。所述的钢管主体焊接在钢套管的一端；所述的钢套管上设置压力表、高压阀门和蝶阀.本发明还公开一种应用该装置的涌水处理方法。本发明采用保压封堵注浆装置，可以利用多重橡胶密封件进行保压注浆堵漏，保证钻杆不被抱死，可以带压转动和钻进。同时，采用本发明处理方法，可以快速有效的解决钻孔涌水问题。

技术领域

本发明涉及一种水平定向钻孔口保压封堵装置及应用该装置的涌水处理方法，属于工程建设领域。

背景技术

随着定向钻施工工艺的提升，在克服了来自河流、道路穿越中的施工难题。注浆工艺是近年来新型的施工工艺，广泛应用于地下工程的防水堵漏、建筑物地基加固、隧道内渗水及其他工程的防水处理、裂缝补强等方面。目前，注浆堵漏工艺已逐步运用到定向钻穿越施工当中，并且堵漏效果显著。施工工艺主要是利用机械的高压动力，将化学灌浆材料注入裂缝中，使该材料发生化学反应，形成弹性胶状或固体结晶，从而达到止水的目的，是新一代的防水堵漏补强的工艺。其施工速度快，止水效果立竿见影，而且不受季节、天气限制，其施工综合费用低，经济效益显著。

在定向钻穿越山体钻孔施工过程中，会出现钻孔内的涌水导致施工现场泥浆池及泥浆罐溢满，多余泥浆不易处理，给穿越施工增添了较大难度，这种涌水原因往往都是山体中存在泄压点和出水点。

常规操作是在泥浆中加入堵漏剂方式进行堵漏，但在后续稳压补浆过程中，会出现冒浆现象,导向孔内涌水量并未减少，因些，在泥浆中添加堵漏剂进行堵漏针对较大流水量堵漏效果不大。

通过我们检索，目前仅在油气竖井中见到封堵装置，常规施工方法钻孔内的涌水导致施工现场泥浆池及泥浆罐溢满，多余泥浆不易处理，给穿越施工增添了较大难度，并未见到用于水平定向钻穿越山体涌水工况下的孔口封堵保压工艺。

发明内容

为克服上述不足，本发明采取了用钻具孔口封堵保压法进行堵漏，解决钻孔涌水问题。

本发明的方案如下：一种水平定向钻孔口保压封堵装置，包括钢管主体和钢套管，所述的钢管主体外表面固接法兰片Ⅰ；所述的钢管主体内依次设置后压组件、橡胶密封组件、前压组件、密封件和固定板；

所述的后压组件设置在钢管主体一端，由两块环形钢板及一块法兰片Ⅱ依次焊接而成，所述的法兰片Ⅱ和法兰片Ⅰ之间通过加压螺母连接固定；

所述的橡胶密封组件由多件环状的橡胶密封件依次排列构成；

所述的前压组件由两件环形钢板焊接而成；

所述的固定板焊接在钢管主体另一端内；所述的前压组件与固定板之间设置密封件。

所述的钢管主体焊接在钢套管的一端；所述的钢套管上设置压力表、高压阀门和蝶阀。

进一步，所述的后压组件包括法兰片Ⅱ、第一环形钢板和第二环形钢板；

所述的法兰片Ⅱ外环、内环均高于第一环形钢板和第二环形钢板；所述的第一环形钢板与第二环形钢板的外环等高，第一环形钢板内环和外环之间的距离小于第二环形钢板内环和外环之间的距离。

进一步，所述的密封内环直径小于前压组件中环形钢板的内环直径。

进一步，所述的后压组件、橡胶密封组件、前压组件、密封件活动活动固定在钢管主体内。

钻孔涌水处理方法，处理步骤如下：

步骤一，从钻孔的孔口向孔内下入钢套管，利用钻机旋转钻进钢套管，直至钢套管下至完整岩层为止；