[发明专利]一种斜井开挖近水平定向冷冻方法

权利要求书

1.一种斜井开挖近水平定向冷冻方法，其特征在于：依次包括以下步骤，跟管定向钻进、封隔器坐封、冷冻管路建设；

所述跟管定向钻进的流程为：

步骤一：根据巷道的位置以及冷冻范围，完成沿巷道预开挖巷道断面（2）外圈的钻孔（1）设计；

步骤二：回转施工将各个钻孔（1）先导孔10m，

步骤三：组装定向钻具，将激光陀螺测斜仪（8）装入仪器外管内（7），将螺杆钻具（10）和有线通讯钻杆（5）安装在仪器外管内（7）两端，螺杆钻具（10）的端部为定向钻头（11），有线通讯钻杆（5）位于地面一端具有定向钻进送水器（3），将套管钻头（9）安装在套管（4）端部；

步骤四：采用双动力头定向钻机将螺杆钻具（10）、有线通讯钻杆（5）、套管（4）依次完成加接，保持有线通讯钻杆（5）和仪器外管内（7）位于套管（4）内，螺杆钻具（10）位于套管（4）外；

步骤五：启动打钻工作，套管（4）随螺杆钻具（10）同步进入钻孔（1），定向钻进送水器（3）向有线通讯钻杆（5）以及螺杆钻具（10）加压供水，钻孔过程中根据钻孔偏斜情况，通过螺杆钻具（10）及时调整工具面实现轨迹的精准控制；

步骤六：钻孔（1）到达目的位置后，拔出有线通讯钻杆（5）、仪器外管内（7）、螺杆钻具（10），将套管（4）留设在钻孔（1）中；

所述封隔器坐封的流程为：

步骤一：将坐封送水器（14）、坐封钻杆（15）、丢手（16）、耐低温封隔器（17）依次组装，并通过双动力头定向钻机的小动力头将组装后的整体沿套管（4）投入直至耐低温封隔器（17）到达套管（4）底部位置；

步骤二：开启坐封送水器（14）和水泵打压坐封，坐封压力大于10MPa，水经过坐封钻杆（15）和丢手（16）进入耐低温封隔器（17），耐低温封隔器（17）上的坐封胶囊（18）膨胀直至将套管（4）底部管口完全封堵；

步骤三：坐封完成后，上提坐封钻杆（15），丢手（16）剪断，将坐封钻杆（15）依次提至套管（4）外，耐低温封隔器（17）留设在套管（4）内；

所述冷冻管路建设的流程为：

步骤一：将冷冻液输入管（19）插入套管（4）直至接近耐低温封隔器（17）位置，冷冻液输入管（19）与套管（4）之间具有间隙，将冷冻液输入管（19）的一端安装在孔口装置（21）上，将孔口装置（21）安装在套管（4）的上部管口处，孔口装置（21）上具有连通冷冻液输入管（19）与套管（4）之间间隙的冷却液出口以及连通冷冻液输入管（19）的冷却液进口；

步骤二：在孔口装置（21）外设置制冷设备（23），制冷设备（23）上具有回液管路（23）和进液管路（24），回液管路（23）连接冷却液出口，进液管路（24）连接冷却液进口。

2.根据权利要求1所述的一种斜井开挖近水平定向冷冻方法，其特征在于：所述激光陀螺测斜仪（8）包括光纤陀螺传感器和加速度计、CPU、载波电路和壳体，CPU能够实现倾角、方位角、工具面向角的测量和模数变换，通过载波电路，将测量出的数字电路通过电脉冲的型式传输至孔口监测器。

3.根据权利要求1所述的一种斜井开挖近水平定向冷冻方法，其特征在于：轨迹控制:所述跟管定向钻进的流程中，以套管（4）和内层定向钻具同步回转钻进为主，通过随钻测量系统的电脑进行检测；当钻孔轨迹出现偏差时，通过钻机调整螺杆钻具弯头方向进行造斜钻进，造斜钻进时外层套管旋转前进，内层定向钻具滑动前进。