[发明专利]一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法及系统

权利要求书

1.一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于，包括：

将水平定向钻钻机布置到待穿越岩体一侧的预设位置；

安装泥浆泵、动力站、泥浆罐；其中，所述泥浆罐内存储有泥浆，所述泥浆泵通过管路与所述泥浆罐、以及所述水平定向钻钻机的动力头泥浆管连接，所述动力站与所述泥浆泵连接；

将钻杆、无磁钻挺、螺杆马达、水平定向钻穿越冲击钻具、以及牙轮钻头依次串联，其中，所述钻杆的后端与所述水平定向钻钻机连接，所述牙轮钻头的前端正对所述待穿越岩体；

启动所述泥浆泵；其中，在所述泥浆泵启动后，所述泥浆泵将所述泥浆从所述泥浆罐内抽出并注入到所述水平定向钻钻机的动力头泥浆管内，再依次经过所述钻杆、所述无磁钻挺、所述螺杆马达、所述液动冲击钻具、以及所述牙轮钻头作用于所述待穿越岩体；且所述泥浆通过所述螺杆马达带动所述牙轮钻头旋转，以对所述待穿越岩体进行旋转切削，所述泥浆通过所述水平定向钻穿越冲击钻具带动所述牙轮钻头对所述待穿越岩体进行冲击破岩。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将水平定向钻钻机布置到待穿越岩体一侧的预设位置，包括：

根据设计穿越曲线深度、以及所述待穿越岩体两侧的参数信息，确定所述水平定向钻钻机到所述待穿越岩体的距离；

基于所述水平定向钻钻机到所述待穿越岩体的距离，调整所述水平定向钻钻机的位置至所述预设位置，并保持所述水平定向钻钻机的机位放置位平整。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述启动所述泥浆泵之前，还包括：

在所述待穿越岩体的入口处配置泥浆池，其中，所述泥浆池用于在所述牙轮钻头对所述待穿越岩体进行冲击破岩与旋转切削过程中，收集从所述待穿越岩体的入口流出的泥浆。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述启动所述泥浆泵之前，还包括：

在所述泥浆池的第一范围内安装泥浆净化系统，其中，所述浆净化系统与所述泥浆池和所述泥浆罐连接，所述泥浆净化系统用于将所述泥浆池内的泥浆进行过滤，并将过滤后的泥浆注入到所述泥浆罐内。

5.一种水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，其特征在于，包括：

水平定向钻钻机，布置在待穿越岩体一侧；

钻杆、无磁钻挺、螺杆马达、水平定向钻液动冲击钻具、牙轮钻头；其中，所述钻杆、所述无磁钻挺、所述螺杆马达、所述水平定向钻液动冲击钻具、以及所述牙轮钻头依次串联，所述钻杆的后端与所述水平定向钻钻机连接，所述牙轮钻头的前端正对所述待穿越岩体，所述水平定向钻钻机用于向所述钻杆提供推力、扭矩和转速；

泥浆罐，用于存储泥浆；

泥浆泵，通过管路与所述泥浆罐、以及所述水平定向钻钻机的动力头泥浆管连接；其中，在所述泥浆泵启动后，所述泥浆泵将所述泥浆从所述泥浆罐内抽出并注入到所述水平定向钻钻机的动力头泥浆管内，再依次经过所述钻杆、所述无磁钻挺、所述螺杆马达、所述水平定向钻液动冲击钻具、以及所述牙轮钻头作用于所述待穿越岩体；且所述泥浆通过所述螺杆马达带动所述牙轮钻头旋转，以对所述待穿越岩体进行旋转切削，所述泥浆通过所述水平定向钻穿越冲击钻具带动所述牙轮钻头对所述待穿越岩体进行冲击破岩。

6.如权利要求5所述的水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，其特征在于，所述水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，还包括：

动力站，与所述泥浆泵连接，用于向所述泥浆泵提供动力源。

7.如权利要求6所述的水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，其特征在于，所述水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，还包括：

泥浆池，配置在所述待穿越岩体的入口处，用于在所述牙轮钻头对所述待穿越岩体进行冲击破岩与旋转切削过程中，收集从所述待穿越岩体的入口流出的泥浆。

8.如权利要求7所述的水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，其特征在于，所述水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，还包括：

泥浆处理系统，与所述泥浆池和所述泥浆罐连接，用于将所述泥浆池内的泥浆进行过滤，并将过滤后的泥浆注入到所述泥浆罐内。

9.如权利要求8所述的水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，其特征在于，所述水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，还包括：

地锚，固定在地面上，且位于所述水平定向钻钻机与所述待穿越岩体的入口之间，所述钻杆穿过所述地锚，所述地锚用于固定所述钻杆。

10.如权利要求6～9任一所述的水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，其特征在于，所述水平定向钻穿越冲击回转钻进系统，还包括：

控制室，与所述水平定向钻钻机、以及所述泥浆泵连接，用于控制所述水平定向钻钻机输出的推力的大小、扭矩的大小、转速的大小，以及控制所述泥浆泵的泵压大小。