[发明专利]一种利用全断面高配重钻头装置进行小直径深井施工方法

摘要

本发明公开了一种利用全断面高配重钻头的小直径深井施工方法。包括以下步骤：（1）深井覆盖层钻孔；采用回转钻机正反循环钻孔工艺，牙轮钻头或牙轮组合钻头成孔完成覆盖层的成孔；（2）井壁套管安放及壁后充填。按照设计要求进行护壁套管安放及壁后水泥浆充填注浆；（3）加工制作小直径深井全断面高配重钻头装置；（4）采用全断面高配重钻头装置基岩段钻进，完成成井。利用特殊的牙轮布刀结构使破岩牙轮刀具沿孔壁没有相对位移，有利于孔壁稳定，提高成孔的可靠性；自下而上直径及重量逐渐变小的塔式钻具结构，配以减压方式、反循环清孔钻进至设计深度，钻具的重心始终位于钻头体中心附近，使井孔的垂直度得以有效控制。

主权项

一种利用全断面高配重钻头装置进行小直径深井施工方法，其特征在于包括以下步骤：（1）深井覆盖层钻孔采用常规回转钻机正反循环钻孔工艺，普通牙轮钻头或牙轮组合钻头成孔，化学泥浆稳定孔壁和平衡钻孔内外水压力差，完成覆盖层的成孔；（2）井壁套管安放及壁后充填覆盖层钻孔完成后，按照设计要求进行护壁套管安放及壁后水泥浆充填注浆，水泥浆采用矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；（3）加工制作小直径深井全断面高配重钻头装置全断面高配重钻头装置由全断面牙轮组合钻头和高配重的塔式组合钻具构成，在牙轮组合钻头体刀盘上分两圈均匀设置并焊接牙轮瓣，其中，外圈均匀设置的牙轮高于内圈牙轮，钻头体预留水口后内注铅增加自重，通过法兰盘同下配重体、上配重体、钻铤连接，配重体和钻铤上均焊接导正体，下配重体直径小于钻头体直径100～200mm，上配重体直径小于下配重体直径100～200mm，下配重体重量大于上配重体，形成下重上轻、下大上小的塔式组合钻具体系；（4）基岩段钻进，完成成井利用制作的小直径深井全断面高配重钻头装置，采用减压方式钻进，钻压不大于钻头及配重总重量的80%，以保持高配重钻头始终在铅垂线上，确保钻孔垂直度，钻孔达到设计孔深后，利用高精度陀螺测斜仪、试孔器配合超声波检测仪对钻孔进行检测，井径满足设计要求，最后进行耐磨管下放及壁后充填，完成成井。