[发明专利]一种地质勘探的深孔综合保障方法及设备

说明书

本发明涉及水文地质勘测领域，具体公开了一种地质勘探的深孔综合保障方法及设备，包括厚壁套管、钻杆、钻头、辅助牵引模块、清理限制模块和处理模块，所述辅助牵引模块用于在钻头扩孔钻进的过程中牵引厚壁套管同时移动，所述清理限制模块用于在辅助牵引模块带动厚壁套管经过松散的深孔岩壁时将不稳定的岩块刮落，所述处理模块用于将清理限制模块刮落的岩块打碎为岩粉避免岩块堆积在深孔的底部，所述辅助牵引模块包括活动套环和电推杆，所述钻杆位于厚壁套管的内部圆心处。本发明通过设置的辅助牵引模块在扩孔的同时带动厚壁套管进入深孔，能够及时给孔壁提供支护作用，另外在底部提供向下的拉力，能够减少在上方锤击套管的力道。

技术领域

本发明涉地质勘探技术领域，特别涉及一种地质勘探的深孔综合保障方法及设备。

背景技术

对高山峡谷地区进行勘探，该地区的地质存在厚卵砾石层，会有较多的孤石分布，架空明显，结构较松散，地质分层情况复杂，近年来在勘察时常使用套管跟管的方式钻取深孔，套管钻头跟管需使用薄壁套管，但是随着深孔内跟进套管长度的增加，扭矩逐渐增大，极易导致套管断裂，而使用厚壁套管护壁工艺产生的钻探成本相比薄壁套管护壁低很多，且能承受的应力更大，但在套管跟进遇到较大孤石时，由于厚壁套管外接箍直径比钻进钻头外径略大，套管无法跟进，为此需采用扩孔钻头从套管底部开始进行扩孔，将孤石扩出略大于套管外径的环状间隙，在扩孔后，再以锤击的方式将套管向下贯入深孔。

但由于高山峡谷地区的地质架空明显，结构较为松散，扩孔后的深孔可能会出现岩壁上的岩块松动，进而阻挡套管在深孔内向下移动，若继续锤击套管会使套管受到的应力过大，进而发生扭曲，影响对深孔的保障效果，另外岩块松动掉落进深孔底部，若不能对此进行处理，会对深孔继续钻进造成影响，为此，我们提出一种地质勘探的深孔综合保障方法及设备。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地质勘探的深孔综合保障方法及设备，通过设置的辅助牵引模块在扩孔的同时带动厚壁套管进入深孔，能够及时给孔壁提供支护作用，另外在底部提供向下的拉力，能够减少在上方锤击套管的力道；通过设置的清理限制模块和处理模块，能够避免钻孔的过程中松动的岩块短时间内落入深孔的底部，导致钻头卡死，同时会将清理下来的岩块进行破碎，避免对地质钻孔造成影响，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种地质勘探的深孔综合保障方法，包括以下步骤：

步骤一，将钻机固定在待测地质的上方地面，启动钻机驱动钻杆转动，钻杆带动钻头钻出深孔，钻进一定深度后，通过锤击的方式将厚壁套管贯入深孔进行护壁；

步骤二，在钻进的过程中遇到孤石时，若厚壁套管靠锤击无法通过，通过启动水泵向输送腔内输入高压水流，将切削刀体推出V形空腔，直到钻头两侧的切削刀体展开后的宽度大于厚壁套管的外径，钻头继续转动进行扩孔钻孔，在孤石和厚壁套管之间钻出环状间隙；

步骤三，完成步骤二之后，钻头钻到厚壁套管的下方，通过辅助牵引模块使钻头向下钻进的过程中，能够同时牵引厚壁套管下移，及时给孔壁提供支护作用，避免深孔发生垮塌；

步骤四，在进行步骤三的同时，通过清理限制模块中的刮块将孔壁出现松动的岩块刮落，避免钻孔时产生的振动导致岩块同时堆积在深孔的底部；

步骤五，完成步骤四之后，通过处理模块中的第一碎岩刀体和第二碎岩刀体，在钻孔的同时及时将不稳定的岩块打碎，同时清理限制模块中的伸缩杆通过配合将大岩块进行拦截，避免大岩块随泥浆进入厚壁套管内部对钻杆造成损伤。