一种探矿钻井施工井口压井装置的制作方法

本实用新型涉及探矿钻井技术领域，尤其涉及一种探矿钻井施工井口压井装置。

背景技术：

在进行例如大口径煤矿防水治水钻井施工时，需要做好相应防水治水工作。一般情况下，在钻杆柱携钻头钻进一定深度后，例如每钻进80米，需要将其提升至地面，并在钻井内进行压水实验，如果在压力达到规定值时没有发生漏水、泄压的情况，则说明并未钻穿至含水层、漏失层等需要处理的地层，可以继续下探，此时将钻杆柱下放至井底，继续钻进。但是，在压水实验合格的情况下，反复提放钻杆柱将不仅增加不必要的辅助时间。同时，由于增加了钻杆柱及钻头与钻井内壁的摩擦，将使通常为岩层的井壁失去原有的稳定性，在钻杆柱的抽吸作用下，极易造成井壁坍塌等事故。另外，还有可能出现钻杆柱再次下放至井底时，钻头二次扫孔偏离原来的钻井轨迹的情况。

技术实现要素：

为了避免压水实验时钻杆柱的反复提放操作，在保证安全的情况下缩短钻井工期，本实用新型提供一种探矿钻井施工井口压井装置。

本实用新型提供的一种探矿钻井施工井口压井装置包括套管组件和压水钻杆组件；所述套管组件包括两端开口的柱形套管、压力检测装置以及同轴固定于所述柱形套管上端的第一法兰，所述柱形套管的侧壁上设置有第一通孔，所述压力检测装置通过所述第一通孔安装于所述柱形套管上；所述压水钻杆组件包括内部中空的钻杆柱、注水加压装置、与所述第一法兰匹配的第二法兰以及同轴安装于所述第二法兰内的轴承，所述钻杆柱的侧壁上设置有第二通孔，所述注水加压装置通过所述第二通孔安装于所述钻杆柱上，且所述注水加压装置通过所述第二通孔与所述钻杆柱的内部连通，所述钻杆柱穿过所述轴承并同轴安装于所述轴承内；所述第一法兰和所述第二法兰紧固连接，所述柱形套管的内径大于所述钻杆柱的外径。

本实用新型提供的探矿钻井施工井口压井装置的有益效果是：在探矿钻井施工时，通常首先采用直径较大的钻头下钻，在达到一定深度后，提起钻杆柱并更换较小钻头进一步下钻，在进一步下钻的过程中，往往需要进行压水实验。此时，首先将套管组件通过混凝土等方式固定于井口或其他合适位置处，将下方安装有钻头的钻杆柱穿过套管组件的套管，由于钻杆柱通常为组合叠加形式，也就是随着下钻深度的增加，可在当前钻杆柱组合最上方的一节钻杆柱上再加装一节钻杆柱。当下钻至需要进行压水实验的深度时，钻杆柱暂停下降，此时将压水钻杆组件安装于当前钻杆柱组合最上方的一节钻杆柱上，其中，可将压水钻杆组件中的钻杆柱称为实验钻杆柱。在将实验钻杆柱安装于当前钻杆柱组合后，通过螺栓组件将第二法兰和焊接于套管上端的第一法兰固定连接，必要时法兰间还可设置密封垫片。由于轴承外壁与第二法兰的内壁紧固连接，轴承内壁与实验钻杆柱的外壁可过盈配合连接，实验钻杆柱可在套管内根据实际需要慢速转动。由于钻杆柱为中空结构，通过实验钻杆柱上的注水加压装置向实验钻杆柱内注入高压水，水体可随各节钻杆柱流至井底并逐渐填满钻井。在水体至套管处时，压力检测装置可检测出井内压水实验压力，从而为判断是否钻穿含水层提供依据。由于避免了在传统压水实验时反复提放钻杆柱的操作，从而可在保证安全的情况下缩短钻井工期。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述轴承为滑动轴承。

采用上述进一步方案的有益效果是：滑动轴承既可保证钻杆柱在套管内转动，也具有良好的密封作用，使水体达到套管组件高度时，不发生漏水、泄压的情况。

进一步，所述压力检测装置通过高压软管和耐压接头安装于所述柱形套管侧壁上的第一通孔位置处。

采用上述进一步方案的有益效果是：耐压接头安装于套管侧壁的通孔内，压力检测装置通过高压软管连接耐压接头，也就是实现对套管内部压力的检测，高压软管可使压力检测装置的设置位置较为灵活，适用于不同的场景。

进一步，所述注水加压装置通过高压软管和耐压接头安装于所述钻杆柱侧壁上的第二通孔位置处。

采用上述进一步方案的有益效果是：耐压接头安装于实验钻杆柱侧壁的通孔内，注水加压装置通过高压软管连接耐压接头，也就是实现对钻杆柱内部注水，高压软管可使注水加压装置的设置位置较为灵活，即使钻杆柱因实际需求仍需慢速转动时，也不影响注水操作。

进一步，所述钻杆柱的外壁下沿设置有外丝扣，所述钻杆柱的内壁上沿设置有与所述外丝扣匹配的内丝扣。

采用上述进一步方案的有益效果是：丝扣连接又称为螺纹连接，外丝扣也就是外螺纹，内丝扣也就是内螺纹，在使用丝扣连接管道时，具有良好的稳定性和耐压性，保证压水实验的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的探矿钻井施工井口压井装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供的探矿钻井施工井口压井装置包括套管组件和压水钻杆组件；所述套管组件包括两端开口的柱形套管11、压力检测装置12以及同轴固定于柱形套管11上端的第一法兰13，柱形套管11的侧壁上设置有第一通孔，压力检测装置12通过所述第一通孔安装于柱形套管11上；所述压水钻杆组件包括内部中空的钻杆柱21、注水加压装置22、与第一法兰13匹配的第二法兰23以及同轴安装于第二法兰23内的轴承24，钻杆柱21的侧壁上设置有第二通孔，注水加压装置22通过所述第二通孔安装于钻杆柱21上，且注水加压装置22通过所述第二通孔与钻杆柱21的内部连通，钻杆柱21穿过轴承24并同轴安装于轴承24内；第一法兰13和第二法兰23紧固连接，柱形套管11的内径大于钻杆柱21的外径。

在本实施例中，在探矿钻井施工时，通常首先采用直径较大的钻头下钻，在达到一定深度后，提起钻杆柱并更换较小钻头进一步下钻，在进一步下钻的过程中，往往需要进行压水实验。此时，首先将套管组件通过混凝土等方式固定于井口或其他合适位置处，将下方安装有钻头的钻杆柱穿过套管组件的套管，由于钻杆柱通常为组合叠加形式，也就是随着下钻深度的增加，可在当前钻杆柱组合最上方的一节钻杆柱上再加装一节钻杆柱。当下钻至需要进行压水实验的深度时，钻杆柱暂停下降，此时将压水钻杆组件安装于当前钻杆柱组合最上方的一节钻杆柱上，其中，可将压水钻杆组件中的钻杆柱称为实验钻杆柱。在将实验钻杆柱安装于当前钻杆柱组合后，通过螺栓组件将第二法兰和焊接于套管上端的第一法兰固定连接，必要时法兰间还可设置密封垫片。由于轴承外壁与第二法兰的内壁紧固连接，轴承内壁与实验钻杆柱的外壁可过盈配合连接，实验钻杆柱可在套管内根据实际需要慢速转动。由于钻杆柱为中空结构，通过实验钻杆柱上的注水加压装置向实验钻杆柱内注入高压水，水体可随各节钻杆柱流至井底并逐渐填满钻井。在水体至套管处时，压力检测装置可检测出井内压水实验压力，从而为判断是否钻穿含水层提供依据。由于避免了在传统压水实验时反复提放钻杆柱的操作，从而可在保证安全的情况下缩短钻井工期。

优选地，轴承24为滑动轴承。

滑动轴承既可保证钻杆柱在套管内转动，也具有良好的密封作用，使水体达到套管组件高度时，不发生漏水、泄压的情况。

优选地，压力检测装置12通过高压软管和耐压接头安装于柱形套管11侧壁上的第一通孔位置处。

耐压接头安装于套管侧壁的通孔内，压力检测装置通过高压软管连接耐压接头，也就是实现对套管内部压力的检测，高压软管可使压力检测装置的设置位置较为灵活，适用于不同的场景。

优选地，注水加压装置22通过高压软管和耐压接头安装于钻杆柱21侧壁上的第二通孔位置处。

耐压接头安装于实验钻杆柱侧壁的通孔内，注水加压装置通过高压软管连接耐压接头，也就是实现对钻杆柱内部注水，高压软管可使注水加压装置的设置位置较为灵活，即使钻杆柱因实际需求仍需慢速转动时，也不影响注水操作。

需要注意的是，为了保证安全，耐压接头和高压软管等压力部件的耐压值为15MPA。另外，柱形套管可采用API的标准管进行加工。

优选地，钻杆柱21的外壁下沿设置有外丝扣，钻杆柱21的内壁上沿设置有与所述外丝扣匹配的内丝扣。

丝扣连接又称为螺纹连接，外丝扣也就是外螺纹，内丝扣也就是内螺纹，在使用丝扣连接管道时，具有良好的稳定性和耐压性，保证压水实验的准确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。