用于隔离水体的装置的制作方法

本实用新型涉及水上钻探施工设备领域，具体涉及一种用于隔离水体的装置。

背景技术：

目前，在江河、湖泊、海洋或沼泽地上钻探时，为了避免钻孔与水体连通，通常在开设钻孔后会在水中插入套管，然后注水泥浆。但是，为了避免船体等其他设备与套管发生撞击，施工完毕后，需要通过割刀将套管割断，然后再将套管露出粘土淤泥的部分从水体中取出。而由于套管的壁厚较大，且需要在水下实施割断操作，因此不仅施工难度大、施工周期长，而且还容易发生钻井事故。

技术实现要素：

本实用新型要解决的是现有技术中施工后套管难以割断、施工周期长、安全性低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于隔离水体的装置，该装置包括表层套管、下套管、套管帽和外箍，所述外箍的底端固定套设在所述下套管的顶端，所述外箍的顶端探出于所述下套管、用于插设所述表层套管；所述套管帽的一侧用于与钻机的打桩锤连接、另一侧的中部设有向外凸起的导向块，所述导向块的外径与所述表层套管的内径相适应，所述套管帽的外径大于所述表层套管的外径。

其中，还包括导向筒，所述导向筒固定在钻井平台的井口，所述导向筒的内径与所述表层套管的外径相适应。

其中，所述下套管的底端开设有内倒角。

其中，所述内倒角为45°。

其中，所述外箍的顶端的内壁上沿所述外箍的周向开设有环槽，所述环槽内嵌设有密封圈。

其中，所述环槽的数量为多个，多个所述环槽沿所述外箍的高度方向依次设置。

其中，所述外箍的外壁和/或所述表层套管的外壁上设有多个吊耳。

其中，所述套管帽上设有多个用于与所述打桩锤连接的螺纹孔。

其中，所述表层套管包括多个套管段，相邻的两个所述套管段中其中一个所述套管段的端面上沿所述套管段的周向设有多个齿槽、另一个所述套管段的端面上设有与所述齿槽相配的凸齿。

本实用新型结构简单、操作便捷，通过在下套管的顶端固定用于插设表层套管的外箍，就可在施工前利用外箍将下套管和表层套管一起下放到水中，并使得工作人员在施工后可直接利用钻机将位于泥线以上的表层套管从外箍中拔出，从而无需专门在水下通过割刀将套管割断，大大降低了施工难度、缩短了施工周期，提高了安全性。另外，下套管和表层套管自由落体插入水底后，钻机的打桩锤并非直接锤击表层套管而是通过套管帽锤击。并且由于，套管帽的中部设有向外凸起的导向块，套管帽的外径大于表层套管的外径，因此当套管帽的导向块在打桩锤的驱动下插入表层套管时，表层套管的整个端面都会受到套管帽的锤击，也就是说，表层套管端面的各个位置均受到同等大小的锤击力，进而也就避免了表层套管端面因受力不均而发生坍塌。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种用于隔离水体的装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种用于隔离水体的装置的使用状态图。

附图标记：

1、表层套管；1-1、套管段；2、下套管；3、外箍；4、套管帽；4-1、导向块；5、打桩锤；6、钻井平台；7、导向筒。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种用于隔离水体的装置，该装置包括表层套管1、下套管2、套管帽4和外箍3，外箍3的底端固定套设在下套管2的顶端，外箍3的顶端探出于下套管2、用于插设表层套管1；套管帽4的一侧用于与钻机的打桩锤5连接、另一侧的中部设有向外凸起的导向块4-1；导向块4-1的外径与表层套管1的内径相适应，即导向块4-1的外径等于或略小于表层套管1的内径；套管帽4的外径大于表层套管1的外径。

施工前：首先，将表层套管1的底端插设在外箍3中；然后，在低平潮且风平浪静时，通过钻机吊起外箍3将下套管2和表层套管1一起下放到水中，直至下套管2临近泥线时，重新将外箍3向上提起一段高度；接着，解锁钻机与外箍3之间的连接，下套管2和表层套管1便在自身重力作用下插入水底；最后，将套管帽4固定在钻机的打桩锤5上，使打桩锤5通过套管帽4不断锤击表层套管1的端面，直至下套管2完全插入粘土淤泥中。由于，表层套管1仅是插设在外箍3中，因此施工完毕后，钻机可直接将位于泥线以上的表层套管1从外箍3中拔出。

可见，该装置结构简单、操作便捷，通过在下套管2的顶端固定用于插设表层套管1的外箍3，就可在施工前利用外箍3将下套管2和表层套管1一起下放到水中，并使得工作人员在施工后可直接利用钻机将位于泥线以上的表层套管1从外箍3中拔出，从而无需专门在水下通过割刀将套管割断，大大降低了施工难度、缩短了施工周期，提高了安全性。另外，下套管2和表层套管1通过自由落体插入水底后，钻机的打桩锤5并非直接锤击表层套管1而是通过套管帽4锤击。由于，套管帽4的中部设有向外凸起的导向块4-1，且套管帽4的外径大于表层套管1的外径，因此当套管帽4的导向块4-1在打桩锤5的驱动下插入表层套管1时，表层套管1的整个端面都会受到套管帽4的锤击，也就是说，表层套管1端面的各个位置均受到同等大小的锤击力，进而也就避免了表层套管1端面因受力不均而发生坍塌。

另外，考虑到钻机通过外箍3将下套管2和表层套管1下放到水中时，容易发生倾斜，因此，该装置还包括导向筒7，导向筒7固定在钻井平台6的井口，导向筒7的内径与表层套管1的外径相适应，即导向筒7的内径等于或略大于表层套管1的外径。由此，施工前，可先将导向筒7固定在钻井平台6的井口，也就是说，使导向筒7与钻井平台6的井口同轴设置；然后，再将表层套管1的底端插设在外箍3中；接着，利用钻机吊起下套管2和表层套管1，使其插入导向筒7后在导向筒7的引导下一起下放到水中。

优选地，下套管2的底端开设有内倒角、以减小下套管2入水的阻力。其中，内倒角为45°。

进一步地，为了避免表层套管1插入外箍3后发生漏浆现象，外箍3的顶端的内壁上沿外箍3的周向开设有环槽，环槽内嵌设有密封圈。其中，环槽的数量为多个，多个环槽沿外箍3的高度方向依次设置。制造时外箍3的底端可直接焊接在下套管2上，而由于密封圈的存在，将表层套管1插入外箍3后，表层套管1的外壁与外箍3的内壁之间的间隙不会超过1mm，进而就避免了漏浆现象的发生。

另外，为了便于与钻机连接，外箍3的外壁和/或表层套管1的外壁上设有多个吊耳。

优选地，套管帽4上设有多个用于与打桩锤5连接的螺纹孔。安装时，先将套管帽4上的螺纹孔与打桩锤5上的螺纹孔对齐，然后在各个螺纹孔中依次旋入对应的螺栓即可。

另外，由于井架的高度是一定的，因此为了便于安装，表层套管1包括多个套管段1-1，相邻的两个套管段1-1中其中一个套管段1-1的端面上沿套管段1-1的周向设有多个齿槽、另一个套管段1-1的端面上设有与齿槽相配的凸齿。

施工前：首先，将其中一个套管段1-1插设在外箍3中；然后，在低平潮且风平浪静时，通过钻机吊起外箍3将下套管2和该套管段1-1一起下放到水中，直至下套管2临近泥线时，再重新将外箍3向上提起一段高度；接着，解锁钻机与外箍3之间的连接，下套管2和该套管段1-1便在自身重力作用下插入水底；接下来，将套管帽4固定在钻机的打桩锤5上，使打桩锤5通过套管帽4不断锤击该套管段1-1的端面；锤击完成后，再利用钻机将另一个套管段1-1下放到水中，并使该套管段1-1的凸齿与上一个套管段1-1的齿槽相啮合；紧接着，将这两个套管段1-1焊接在一起后，再使打桩锤5通过套管帽4不断锤击该套管段1-1的端面。由此，每砸入一个套管段1-1后，就继续再吊下一个套管段1-1，直至整个表层套管1的高度符合要求。由于，套管段1-1的端面上设有齿槽或凸齿，也就是说，相邻的两个套管段1-1连接时其端面的齿槽和凸齿相互啮合，因此大大增加了焊缝的长度即增大了受力面积，从而避免了锤击时焊缝处发生变形或折断。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离实用新型各实施例技术方案的精神和范围。