[发明专利]前砂后岩地质斜角度钢套管钻进系统及其安装方法

说明书

本申请涉及一种前砂后岩地质斜角度钢套管钻进系统，其包括潜孔锤和水平定向钻，潜孔锤通过钻杆与水平定向钻转动头连接，潜孔锤的钻头远离钻杆的一端通过卡扣卡接有导向管，导向管远离潜孔锤钻头的一端通过卡接件套设并卡接有钢套管，钻头正转时，导向管通过卡接件与钢套管卡紧，钻头反转时，导向管通过卡接件与钢套管脱离。将潜孔锤通过钻杆与水平定向钻转动头连接，利用水平定向钻技术角度可调的优势和空气潜孔锤使用硬岩的特性，可以在复杂地质如硬岩中安装钢套管，本申请具有提升水平定向钻在硬岩地质下放钢套管的应用效果的效果。

技术领域

本申请涉及钻孔施工的领域，尤其是涉及一种前砂后岩地质斜角度钢套管钻进系统及其安装方法。

背景技术

目前，水平定向钻进技术因其施工速度快、成本低等优点，广泛应用于管线铺设施工工程中，伴随着技术推广开来，在不同的施工条件下各种技术难点层出不穷。相关技术中，为了解决定向钻施工过程中泥浆渗出以及坍孔等问题，往往需要通过套管对钻孔中的砂卵砾石地层进行隔离，但是通过传统的定向钻套管插打的方式在硬岩地质中应用效果不佳。

发明内容

为了提升水平定向钻在硬岩地质下放钢套管的应用效果，本申请提供一种前砂后岩地质斜角度钢套管钻进系统及其安装方法。

第一方面，本申请提供的一种前砂后岩地质斜角度钢套管钻进系统，采用如下的技术方案：

一种前砂后岩地质斜角度钢套管钻进系统，包括潜孔锤和水平定向钻，所述潜孔锤通过钻杆与水平定向钻转动头连接，所述潜孔锤的钻头远离钻杆的一端通过卡扣卡接有导向管，所述导向管远离潜孔锤钻头的一端通过卡接件套设并卡接有钢套管，所述钻头正转时，所述导向管通过卡接件与钢套管卡紧，所述钻头反转时，所述导向管通过卡接件与钢套管脱离。

通过采用上述技术方案，将潜孔锤通过钻杆与水平定向钻转动头连接，利用水平定向钻技术角度可调的优势和空气潜孔锤使用硬岩的特性，可以在复杂地质如硬岩中安装钢套管，钢套管安装施工效率提高，有效降低了施工难度，提升水平定向钻在硬岩地质下放钢套管的应用效果；且导向管通过卡接件与钢套管卡紧，在钻进的过程中，钻头正转，导向管与钢套管卡紧，钢套管不会脱落且可以随着钻头进入需要安装钢套管的位置，当钢套管钻需要安装的位置后，钻头反转并钻出，导向管通过卡接件与钢套管脱离，钢套管顺利安装至需要安装的位置处，从而便于在硬岩中安装钢套管。

可选的，所述卡接件包括卡接槽和弹簧跳豆，所述弹簧跳豆于所述导向管的外圈上周向设置有多个，所述弹簧跳豆包括弹簧和半圆球，所述弹簧沿垂直于导向管方向穿设于导向管内壁内，且所述弹簧穿出导线管一端与半圆球的平面相连，所述卡接槽于钢套管内圈上周向设置有多个，且所述卡接槽与所述弹簧跳豆一一对应，所述卡接槽于钢套管内圈内沿钢套管的圆周顺时针方向深度逐渐增加，且所述卡接槽用于卡接半圆球。

通过采用上述技术方案，在对钢套管和导向管进行连接的过程中，将导向管与钢套管同轴对齐，并将导向管插入至钢套管中，弹簧跳豆与钢套管的内圈相抵接，当弹簧跳豆滑动至卡接槽处时，顺时针转动导向管，使得导向管带动弹簧跳豆一同进行转动，在此过程中，半圆球在弹簧的作用下穿出导向管并进入至卡接槽中，并且进入卡接槽中的深度逐渐增加，使得半圆球完全卡接至卡接槽中，使得导向管与钢套管相卡紧，在沿钢套管轴线方向进行运动的过程中，同时在钻进的过程中，钻杆为顺时针转动，导向管与钢套管之间不会发生脱离；当将钢套管下方至需要护壁的位置，反转螺旋转杆，即可将半圆球从卡接槽中转出，使得半圆球与卡接槽相脱离，通过钻杆的提升，从而使得导向管与钢套管相脱离，从而将钢套管安装在需要进行护壁的位置。

可选的，所述钢套管于其内圈沿其轴线方向设置有若干条导向槽，所述导向槽一端穿出钢套管与外界连通，所述导向槽另一端与卡接槽相连通，所述导向槽与卡接槽的连通处远离卡接槽的最深处。

通过采用上述技术方案，通过设置有导向槽，在导向管进入钢套管的过程中，弹簧跳豆对准导向槽，使得半圆槽在弹簧的作用下抵接进导向槽中，从而在导向管插入钢套管的过程中，弹簧跳豆在导向槽的导向作用下，顺利滑动至卡接槽中。