[发明专利]一种集地下水快速取水和原位注射修复功能的钻头装置

说明书

本发明提供一种集地下水快速取水和原位注射修复功能的钻头装置，主要涉及环境修复技术领域。一种集地下水快速取水和原位注射修复功能的钻头装置，包括钻头、注射头与套管，钻头固定设置在注射头底部，所述注射头内设置注射腔，所述注射腔外壁上设置若干注射孔，所述注射头与套管之间设置限位装置，所述套管顶部设置小连接头，所述小连接头为中部贯通结构。本发明的有益效果在于：本发明能在各种地层（包括细砂层）进行低扰动的地下水快速取水，并可同时使用该钻头进行定深直推式原位注射，可以根据地层及污染物分布的特点灵活调整注射的深度。

技术领域

本发明主要涉及环境修复技术领域，具体是一种集地下水快速取水和原位注射修复功能的钻头装置。

背景技术

由于上世纪我国粗放型的经济发展模式，我国目前的环境污染问题愈发严重。大气与地表水污染存在于地表，最早受到人们的关注，目前已经得到一定程度的治理与缓解，但由于地表以下地层复杂，地下水流动较为缓慢，使得地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点，若不对地下水进行专门监测，很难及时发现，更重要是地下水污染不易消除，在发现污染源后应立即进行治理修复或管控，防止污染物在地下水中进一步扩散。

通常对于地下水的监测是通过建设地下水监测井进行，地下水监测井通常使用螺旋或回转方式进行建设，由于钻探建井过程中对土壤和地下水的扰动性较大，极易产生上下层的交叉污染，同时不稳定的污染物也可能在此过程中发生分解或者挥发，尤其是使用钻井液或者泥浆协助钻井时，还可能将新的污染物带入地下水中。因此地下水监测井建设完毕后需要经过较长时间后才能使得地下水恢复到建井前的稳定状态，之后才能进行地下水样品的采集工作。如果检测结果表明地下水中存在污染，通常使用注射井原位注射技术对地下水进行进一步的修复工作。这种传统的地下水监测和修复模式耗时长，较大的扰动性可能造成污染的进一步扩散，尤其是在细沙层地质条件中，由于在建井过程中会产生涌沙现象，导致监测井难以建设，无法取得代表性的地下水样品；另外地下水监测井管的开筛宽度较长，而地下水污染通常存在在地层的交界处，在注射修复过程中，修复药剂容易在渗透性较大的地层中形成优先通道，导致另一地层中的污染物无法得到有效修复，导致污染出现反复，降低修复效率，增大了修复的成本。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种集地下水快速取水和原位注射修复功能的钻头装置，它依托于直接推进式钻进技术进行地下水的快速取样和直接注射修复，能在各种地层（包括细砂层）进行低扰动的地下水快速取水，并可同时使用该钻头进行定深直推式原位注射，可以根据地层及污染物分布的特点灵活调整注射的深度。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种集地下水快速取水和原位注射修复功能的钻头装置，包括钻头、注射头与套管，钻头固定设置在注射头底部，所述注射头内设置注射腔，所述注射腔外壁上设置若干注射孔，所述注射头与套管滑动连接，所述注射头与套管之间设置限位装置，所述套管顶部设置小连接头，所述小连接头用于连接所述套管与钻杆，所述小连接头为中部贯通结构。

所述注射腔内壁上设置过滤网，所述过滤网将注射孔覆盖。

所述限位装置包括固定在注射头顶部的防脱环与设置在套管底部的防脱连接头，所述防脱连接头的内径大于所述注射头的外径且小于所述防脱环的外径。

所述小连接头与钻杆之间设置注射模块，所述注射模块包括固定连接的大连接头与注射阀载体，所述大连接头位于注射阀载体顶部，所述大连接头用于连接注射阀载体与钻杆，所述大连接头中心设置注射通道，所述注射阀载体用于连接大连接头与小连接头，所述注射阀载体底部设置安装板，所述安装板中部设置滑孔，所述滑孔内滑动设置注射阀，所述注射阀与安装板之间设置弹簧，所述注射阀顶部用于封闭注射通道，所述安装板上设置若干过液孔。

所述大连接头底部设置倒角，所述注射阀顶部为与倒角相配合的球头。

对比现有技术，本发明的有益效果是：