CN113445915B - 一种水力造斜定向钻进装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力造斜定向钻进装置，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；所述推送组件与弹性钻杆相连接，所述推送组件为杆式推送组件或液压式推送组件；推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水。本发明同时还提供了上述水力造斜定向钻进装置的钻进方法。本发明主要用于井下煤层水力造斜定向钻进，相较于径向回转水力喷射钻进技术，具备回转半径大、推进阻力小、工艺简单、成本低的优点。相较于水平井定向钻进技术，具有回转半径小，工艺简单，成本低的优点。

Description

一种水力造斜定向钻进装置与方法

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯灾害防治技术领域，特别涉及一种水力造斜定向钻进装置与方法。

背景技术

本发明属于煤矿瓦斯灾害防治技术领域，具体涉及煤层中使用水力喷射钻进小半径的径向回转装置及方法。

煤层气是重要的非常规天然气资源之一，在煤矿井下开展高瓦斯煤层的煤层气抽采时，未卸压煤层的煤层气抽采能否取得较好的效果主要取决于煤层的渗透性。但我国大部分矿区的煤层属于高瓦斯低渗煤层，煤质松软且渗透性差，渗透率仅为10^-4～10^-3mD，由于煤层的渗透性直接决定了煤矿瓦斯抽采及利用的效率，解决低渗煤层的煤层气难抽问题已成为确保煤矿安全生产，提高煤层气产量和利用率的关键环节。研发提高低渗煤层的渗透性、煤层气增产的技术与装备，已成为一项艰难而迫切的任务，所以难抽煤层井下增透关键技术及装备研发已成为亟待开展的重要任务。

目前煤层增透多采用密集钻孔方式，单独采用钻孔增透，特别对于穿层钻孔，存在煤体暴露面积少的问题，采用增透技术沿钻孔径向形成多分支径向孔的方式，可显著增大单孔煤体暴露面积。采用径向水力喷射水平钻进技术，煤矿井下钻孔尺寸小，存在回转半径小，推送阻力大，工艺技术复杂等问题，除此之外，由于回转半径限制，水射流喷头与弹性钻杆选型尺寸往往较小，水力钻进与弹性钻杆推送性能较差；采用定向钻进技术，存在回转半径大，施工成本高等问题，不适于单孔多分支小区域钻进增透。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水力造斜定向钻进装置与方法。本发明主要用于井下煤层水力造斜定向钻进，相较于径向回转水力喷射钻进技术，具备回转半径大、推进阻力小、工艺简单、成本低的优点。相较于水平井定向钻进技术，具有回转半径小，工艺简单，成本低的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水力造斜定向钻进装置，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，所述推送组件为杆式推送组件或液压式推送组件；推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水。

进一步地，所述水射流喷头包括第一水射流喷头本体，所述第一水射流喷头本体底部至头部呈倾斜结构；

所述造斜辅助组件包括定向导向体，在所述定向导向体内部从上到下依次设有定向连接段、第一导水段和第一弹性钻杆连接段；所述定向导向体通过所述定向连接段与所述第一水射流喷头本体螺纹连接，通过第一弹性钻杆连接段与所述弹性钻杆螺纹连接，所述第一水射流喷头本体通过定向导向体与弹性钻杆导通；

所述定向连接段的中心线与第一弹性钻杆连接段中心线存在偏角δ，所述第一水射流喷头本体中心线与定向连接段的中心线重合；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

进一步地，所述水射流喷头包括第二水射流喷头本体，第二水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构，在所述第二水射流喷头本体的中间段左、右两侧相对位置设有第一导向喷射孔以及第二导向喷射孔，且第二导向喷射孔口径大于第一导向喷射孔；

所述造斜辅助组件包括第一导水柔性管，在第一导水柔性管内部从上到下依次设有第一喷头连接段、第二导水段和第二弹性钻杆连接段；所述第一导水柔性管通过第一喷头连接段与所述第二水射流喷头本体螺纹相接，通过第二弹性钻杆连接段与所述弹性钻杆螺纹相接，所述水射流喷头本体通过第一导水柔性管与弹性钻杆导通；第二导向喷射孔口径大于第一导向喷射孔，在水射流钻进时，第二水射流喷头本体产生侧向力F，作用于第一导水柔性管，从而实现钻具定向；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

进一步地，所述水射流喷头包括第三水射流喷头本体，第三水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括第二导水柔性管、第二喷头连接段、第三弹性钻杆连接段、活动关节、密封活塞杆、第一活塞及活塞杆导水管；所述第二导水柔性管的上下两端分别设有第二喷头连接段和第三弹性钻杆连接段；所述第三水射流喷头本体通过所述第二喷头连接段与第二导水柔性管螺纹相接，弹性钻杆通过第三弹性钻杆连接段与第二导水柔性管螺纹相接，第三水射流喷头本体通过第二导水柔性管、第二喷头连接段和第三弹性钻杆连接段实现与弹性钻杆导通，在所述第二导水柔性管的中间段一侧设有与第二导水柔性管连通的活塞杆导水管，在活塞杆导水管上端内部安装有密封活塞杆，密封活塞杆底端安装有第一活塞，密封活塞杆沿活塞杆导水管内部上下移动；

在所述第二导水柔性管外部设有活动关节，所述活动关节押至第二导水柔性管外壁固定，所述活动关节包括下固定段、弹性软管及上活动关节管，密封活塞杆通过活塞杆导水管、第三弹性钻杆连接段与弹性钻杆导通，且所述密封活塞杆上端伸出下固定段上方，在水压作用下，密封活塞杆伸出后，作用于上活动关节管，使上活动关节管带动第二导水柔性管弯曲，从而使第三水射流喷头本体产生钻进偏角；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

进一步地，所述密封活塞杆顶端与所述上活动关节管底端相铰接，在所述活塞杆导水管出口端下端面与所述第一活塞上端面之间设有压缩弹簧，所述压缩弹簧套装在密封活塞杆上；水压作用下，密封活塞杆伸长后，作用于上活动关节管，使第三水射流喷头本体产生钻进偏角，并可通过调节水压控制压缩弹簧的伸缩量从而调节密封活塞杆的伸出状态，进而控制水力造斜定向钻具的造斜偏角。

进一步地，在所述上活动关节管末端通过螺纹固定方式安装有无线随钻测量系统，实现对第三水射流喷头本体的定位与方向判断。

进一步地，所述无线随钻测量系统为无线测斜仪装置。

进一步地，所述水射流喷头包括第四水射流喷头本体，第四水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括导水弹性管、第三喷头连接段、第四弹性钻杆连接段、上活动页片、下活动页片和页片铰接轴；所述导水弹性管的上下两端分别设有第三喷头连接段和第四弹性钻杆连接段；

所述第四水射流喷头本体通过第三喷头连接段与导水弹性管螺纹相接，弹性钻杆通过第四弹性钻杆连接段与导水弹性管螺纹相接，第四水射流喷头本体通过第三喷头连接段、导水弹性管、第四弹性钻杆连接段与弹性钻杆导通；上活动页片通过页片铰接轴与下活动页片铰接，导水弹性管位于上活动页片、下活动页片中部，上活动页片、下活动页片分别押至导水弹性管外壁；第四水射流喷头本体顶至煤岩壁后，在弹性钻杆推力作用下，上活动页片绕页片铰接轴转动，使第四水射流喷头本体产生钻进偏角；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

进一步地，所述水射流喷头包括第五水射流喷头本体，第五水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；所述第五水射流喷头本体与所述弹性钻杆通过螺纹相接；

所述造斜辅助组件包括钢丝固定环、钢丝和钢丝牵引绞盘；钢丝通过钢丝固定环与弹性钻杆前端扣押固定相连，钢丝末端缠绕于钢丝牵引绞盘上，钢丝牵引绞盘固定在钻孔外部，通过牵引钢丝控制弹性钻杆发生挠曲，使水射流喷头产生钻进偏角；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

进一步地，所述水射流喷头包括第六水射流喷头本体，所述第六水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括辅助造斜体、出射窗口，导向斜面及通体推送杆，所述第六水射流喷头本体与所述弹性钻杆螺纹连接；所述辅助造斜体为通体管状，在所述辅助造斜体的侧壁上开设有用于第六水射流喷头本体伸出的出射窗口，在所述辅助造斜体的内壁设置有导向斜面，导向斜面一端与辅助造斜体上沿焊接固定，另一端与辅助造斜体内壁焊接固定，与辅助造斜体轴向夹角为γ，所述辅助造斜体底端与多根通体推送杆螺纹连接，所述通体推送杆为通体管状，所述辅助造斜辅助组件布置在钻孔内，为第六水射流喷头本体与弹性钻杆提供导向斜面，多根弹性钻杆带动第六水射流喷头本体推送至导向斜面后，产生弯曲，沿导向斜面由出射窗口出射钻进；

推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

进一步地，所述水射流喷头包括第七水射流喷头本体，所述第七水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括辅助造斜体、出射窗口，导向斜面及通体推送杆，所述第七水射流喷头本体与所述弹性钻杆螺纹连接；所述辅助造斜体为通体管状，在所述辅助造斜体的侧壁上开设有用于第七水射流喷头本体伸出的出射窗口，在所述辅助造斜体的内壁设置有导向斜面，导向斜面一端与辅助造斜体上沿焊接固定，另一端与辅助造斜体内壁焊接固定，与辅助造斜体轴向夹角为γ，所述辅助造斜体底端与多根通体推送杆螺纹连接，所述通体推送杆为通体管状；

所述推送组件为液压式推送组件，包括第二活塞、活塞杆、活塞杆导水花眼、钢丝绳、密封轴承、密封胶圈、注液接头、钢丝绳绞车、限位斜面、轴承；其中第二活塞安装在所述活塞杆上，所述活塞杆一端与弹性钻杆螺纹导通相接，另一端与钢丝绳通过轴承可相对转动连接，并且在所述活塞杆外壁开设有活塞杆导水花眼，第二活塞可沿通体推送杆、辅助造斜体内壁密封滑动，并于辅助造斜体端口内壁焊接固定有限位斜面，用于第二活塞限位，并起到阻挡煤矸石作用；注液接头一端与通体推送杆螺纹导通相接，另一端与密封轴承螺纹相连；密封轴承内部设有密封胶圈，钢丝绳穿过密封胶圈的内孔并沿密封轴承密封滑动，并由钢丝绳绞车固定与牵引。

进一步地，所述钢丝绳包括钢丝绳本体及包覆在所述钢丝绳本体外部的密封胶体。

利用上述水力造斜定向钻进装置，提供一种水力造斜定向钻进方法，具体包括以下步骤：

步骤1：施工钻孔至煤层内部完毕后，利用推送组件、弹性钻杆将水力造斜定向钻具的水射流喷头送至钻孔内设计造斜钻进位置；

步骤2：将杆式推送组件或液压式推动组件通过高压胶管与高压注水泵连接，开启高压注水泵，高压水流经弹性钻杆至水力造斜定向钻具的水射流喷头进行水力造斜定向破煤，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤3：利用推送组件继续推送，弹性钻杆受力挠曲，带动水力造斜定向钻具沿定向水力喷射孔逐步定向钻进，形成水力造斜定向钻进孔；

步骤4：利用推送组件将弹性钻杆与水力造斜定向钻具回撤至钻孔；

步骤5：利用推送组件带动弹性钻杆、水力造斜定向钻具旋转或移动至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤3-4，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明采用水力造斜定向钻具代替传统小半径回转控制装置，并通过弹性钻杆推送，沿煤体逐步回转钻进，形成水力造斜定向钻孔；水射流喷头与弹性钻杆尺寸均不受小半径回转控制装置尺寸限制，为水力造斜定向钻具与弹性钻杆回转提供了更大回转半径，相较于采用小半径回转控制装置的径向回转水力喷射钻进技术，具备回转半径大、推进阻力小、水射流喷头与弹性钻杆尺寸大且性能高、推送与钻进工艺简单、成本低等优点。相较于采用螺杆钻具与常规硬质钻杆结合的定向钻进技术，具有沿煤体回转半径小，工艺简单，成本低等优点，适合小区域多分支定向回转钻进。

附图说明

图1为本发明水力造斜定向钻进装置的结构示意图；也是本发明的实施例一的结构示意图

图2为本发明实施例一的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图3为本发明实施例二的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图4为本发明实施例三的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图5为本发明实施例四的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图6为本发明实施例五的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图7为本发明实施例六的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图8为实施例一～实施例六的造斜定向钻进装置的钻进方法示意图；

图9为本发明实施例七的水射流喷头与造斜辅助组件安装结构示意图；

图10为本发明实施例七的造斜定向钻进装置及其钻进方法示意图；

图11为本发明实施例八的造斜定向钻进装置及其钻进方法示意图；

图12为本发明实施例八的水射流喷头与弹性钻杆的结构示意图；

图13为图12的a-a向剖视图；

图14为本发明实施例八的造斜辅助组件结构示意图；

图15为本发明实施例九的造斜定向钻进装置及其钻进方法示意图；

图16为水力造斜定向钻进煤层段水力压裂示意图；

图中：1、水力造斜定向钻具；2、弹性钻杆；

3、推送组件；31、密封推送杆；32、钻机；

301、第二活塞；302、活塞杆；303、活塞杆导水花眼；304、钢丝绳；3041、钢丝绳本体；3042、密封胶体；305、密封轴；306、承密封胶圈；307、注液接头；308、钢丝绳绞车；309、限位斜面；310、轴承；

5、高压注水泵，6、钻孔，7、水力造斜定向钻进孔，8、水力平直钻进孔；

11、水射流喷头；1101、第一水射流喷头本体；1102、第二水射流喷头本体；11021、第一导向喷射孔；11022、第二导向喷射孔；1103、第三水射流喷头本体；1104、第四水射流喷头本体；1105、第五水射流喷头本体；1106、第六水射流喷头本体；1107、七水射流喷头本体；

12、造斜辅助组件；1201、定向导向体；12011、定向连接段；12012、第一导水段；12013、第一弹性钻杆连接段；

1202、第一导水柔性管；12021、第一喷头连接段；12022、第二导水段；12023、第二弹性钻杆连接段；

1203、第二导水柔性管；1204、第二喷头连接段；1205、第三弹性钻杆连接段；1206、活动关节；12061、下固定段；12062、弹性软管；12063、上活动关节管；1207、密封活塞杆；1208、第一活塞；1209、活塞杆导水管；12110、压缩弹簧；60、无线随钻测量系统；

12111、导水弹性管；12112、第三喷头连接段；12113、第四弹性钻杆连接段；12114、上活动页片；12115、下活动页片；12116、页片铰接轴；

12117、钢丝固定环；12118、钢丝；12119、钢丝牵引绞盘；

12120、辅助造斜体；12121、出射窗口；12122、导向斜面；12123、通体推送杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-图2，一种水力造斜定向钻进装置，该装置包括水力造斜定向钻具1、弹性钻杆2、推送组件3及高压注水泵5；所述弹性钻杆2与水力造斜定向钻具1螺纹连接，所述水力造斜定向钻具1包括水射流喷头11及造斜辅助组件12；

所述推送组件3与弹性钻杆2相连接，所述推送组件3为杆式推送组件或液压式推送组件；推送组件3另外通过高压胶管与所述高压注水泵5连接，高压注水泵5向水力造斜定向钻具1注水。

所述水射流喷头11包括第一水射流喷头本体1101，所述第一水射流喷头本体1101底部至头部呈倾斜结构；

所述造斜辅助组件12包括定向导向体1201，在所述定向导向体1201内部从上到下依次设有定向连接段12011、第一导水段12012和第一弹性钻杆连接段12013；所述定向导向体1201通过所述定向连接段12011与所述第一水射流喷头本体1101螺纹连接，通过第一弹性钻杆连接段12013与所述弹性钻杆2螺纹连接，所述第一水射流喷头本体1101通过定向导向体1201与弹性钻杆2导通；

所述定向连接段12011的中心线与第一弹性钻杆连接段12013中心线存在偏角δ，所述偏角δ＜30°，偏角δ的设置可使水射流喷头11产生与钻孔轴向不一致的射流钻进偏角，所述第一水射流喷头本体1101中心线与定向连接段12011的中心线重合；

所述推送组件3为杆式推送组件，包括密封推送杆31和钻机32，所述密封推送杆31与多根相连的弹性钻杆2螺纹连接，高压密封推送杆31通过钻机32夹持控制，高压密封推送杆31通过高压胶管与高压注水泵5连接。

实施例二

与实施例一的不同之处在于：

参照图3，所述水射流喷头11包括第二水射流喷头本体1102，第二水射流喷头本体1102的底部至头部为竖直结构，在所述第二水射流喷头本体1102的中间段左、右两侧相对位置设有第一导向喷射孔11021以及第二导向喷射孔11022，且第二导向喷射孔11022口径大于第一导向喷射孔11021；

所述造斜辅助组件12包括第一导水柔性管1202，在第一导水柔性管1202内部从上到下依次设有第一喷头连接段12021、第二导水段12022和第二弹性钻杆连接段12023；所述第一导水柔性管1202通过第一喷头连接段12021与所述第二水射流喷头本体1102螺纹相接，通过第二弹性钻杆连接段12023与所述弹性钻杆2螺纹相接，所述水射流喷头本体21通过第一导水柔性管1202与弹性钻杆2导通；第二导向喷射孔11022口径大于第一导向喷射孔11021，在水射流钻进时，第二水射流喷头本体1102产生侧向力F，作用于第一导水柔性管1202，从而实现钻具定向；

所述推送组件3为杆式推送组件，包括密封推送杆31和钻机32，所述密封推送杆31与多根相连的弹性钻杆2螺纹连接，高压密封推送杆31通过钻机32夹持控制，高压密封推送杆31通过高压胶管与高压注水泵5连接。

实施例三

与实施例一的不同之处在于：

参照图4，所述水射流喷头11包括第三水射流喷头本体1103，第三水射流喷头本体1103的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件12包括第二导水柔性管1203、第二喷头连接段1204、第三弹性钻杆连接段1205、活动关节1206、密封活塞杆1207、第一活塞1208及活塞杆导水管1209；所述第二导水柔性管1203的上下两端分别设有第二喷头连接段1204和第三弹性钻杆连接段1205；所述第三水射流喷头本体1103通过所述第二喷头连接段1204与第二导水柔性管1203螺纹相接，弹性钻杆2通过第三弹性钻杆连接段1205与第二导水柔性管1203螺纹相接，第三水射流喷头本体1103通过第二导水柔性管1203、第二喷头连接段1204和第三弹性钻杆连接段1205实现与弹性钻杆2导通，在所述第二导水柔性管1203的中间段一侧设有与第二导水柔性管1203连通的活塞杆导水管1209，在活塞杆导水管1209上端内部安装有密封活塞杆1207，密封活塞杆1207底端安装有第一活塞1208，密封活塞杆1207沿活塞杆导水管1209内部上下移动；

在所述第二导水柔性管1203外部设有活动关节1206，所述活动关节1206押至第二导水柔性管1203外壁固定，所述活动关节1206包括下固定段12061、弹性软管12062及上活动关节管12063，密封活塞杆1207通过活塞杆导水管1209、第三弹性钻杆连接段1205与弹性钻杆2导通，且所述密封活塞杆1207上端伸出下固定段12061上方，在水压作用下，密封活塞杆1207伸出后，作用于上活动关节管12063，使上活动关节管12063带动第二导水柔性管1203弯曲，从而使第三水射流喷头本体1103产生钻进偏角；

所述推送组件3为杆式推送组件，包括密封推送杆31和钻机32，所述密封推送杆31与多根相连的弹性钻杆2螺纹连接，高压密封推送杆31通过钻机32夹持控制，高压密封推送杆31通过高压胶管与高压注水泵5连接。

实施例四

与实施例三的不同之处在于：

参照图5，所述密封活塞杆1207顶端与所述上活动关节管12063底端相铰接，在所述活塞杆导水管1209出口端下端面与所述第一活塞1208上端面之间设有压缩弹簧12110，所述压缩弹簧12110套装在密封活塞杆1207上；水压作用下，密封活塞杆1207伸长后，作用于上活动关节管12063，使第三水射流喷头本体1103产生钻进偏角，并可通过调节水压控制压缩弹簧12110的伸缩量从而调节密封活塞杆1207的伸出状态，进而控制水力造斜定向钻具1的造斜偏角。

实施例五

与实施例四的不同之处在于：

参照图6，在所述在上活动关节管12063末端通过螺纹固定方式安装有无线随钻测量系统60，实现对第三水射流喷头本体1103的定位与方向判断。

无线随钻测量系统60采用的是专利号为201210587198.9，申请人为中国电子科技集团公司第二十二研究所的专利。

所述无线随钻测量系统60还可以采用无线测斜仪装置代替。

实施例六

参照图7，与实施例一的不同之处在于：

所述水射流喷头11包括第四水射流喷头本体1104，第四水射流喷头本体1104的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件12包括导水弹性管12111、第三喷头连接段12112、第四弹性钻杆连接段12113、上活动页片12114、下活动页片12115和页片铰接轴12116；所述导水弹性管12111的上下两端分别设有第三喷头连接段12112和第四弹性钻杆连接段12113；

所述第四水射流喷头本体1104通过第三喷头连接段12112与导水弹性管12111螺纹相接，弹性钻杆2通过第四弹性钻杆连接段12113与导水弹性管12111螺纹相接，第四水射流喷头本体1104通过第三喷头连接段12112、导水弹性管12111、第四弹性钻杆连接段12113与弹性钻杆2导通；上活动页片12114通过页片铰接轴12116与下活动页片12115铰接，导水弹性管12111位于上活动页片12114、下活动页片12115中部，上活动页片12114、下活动页片12115分别押至导水弹性管12111外壁；第四水射流喷头本体1104顶至煤岩壁后，在弹性钻杆2推力作用下，上活动页片12114绕页片铰接轴12116转动，使第四水射流喷头本体1104产生钻进偏角；

所述推送组件3为杆式推送组件，包括密封推送杆31和钻机32，所述密封推送杆31与多根相连的弹性钻杆2螺纹连接，高压密封推送杆31通过钻机32夹持控制，高压密封推送杆31通过高压胶管与高压注水泵5连接。实施例七

与实施例一的不同之处在于：

参照图9-图10，所述水射流喷头11包括第五水射流喷头本体1105，第五水射流喷头本体1105的底部至头部为竖直结构；所述第五水射流喷头本体1105与所述弹性钻杆2通过螺纹相接；

所述造斜辅助组件12包括钢丝固定环12117、钢丝12118和钢丝牵引绞盘12119；钢丝12118通过钢丝固定环12117与弹性钻杆2前端扣押固定相连，钢丝12118末端缠绕于钢丝牵引绞盘12119上，钢丝牵引绞盘12119固定在钻孔外部，通过牵引钢丝12118控制弹性钻杆2发生挠曲，使水射流喷头11产生钻进偏角；

所述推送组件3为杆式推送组件，包括密封推送杆31和钻机32，所述密封推送杆31与多根相连的弹性钻杆2螺纹连接，高压密封推送杆31通过钻机32夹持控制，高压密封推送杆31通过高压胶管与高压注水泵5连接。

实施例八

与实施例一的不同之处在于：

参照图11-图14，所述水射流喷头11包括第六水射流喷头本体1106，所述第六水射流喷头本体1106的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件12包括辅助造斜体12120、出射窗口12121，导向斜面12122及通体推送杆12123，所述第六水射流喷头本体1106与所述弹性钻杆2螺纹连接；所述辅助造斜体12120为通体管状，在所述辅助造斜体12120的侧壁上开设有用于第六水射流喷头本体1106伸出的出射窗口12121，在所述辅助造斜体12120的内壁设置有导向斜面12122，导向斜面12122一端与辅助造斜体12120上沿焊接固定，另一端与辅助造斜体12120内壁焊接固定，与辅助造斜体12120轴向夹角为γ，γ＜30°，所述辅助造斜体12120底端与多根通体推送杆12123螺纹连接，所述通体推送杆12123为通体管状，所述辅助造斜辅助组件12布置在钻孔内，为第六水射流喷头本体1106与弹性钻杆2提供导向斜面，多根弹性钻杆2带动第六水射流喷头本体1106推送至导向斜面12122后，产生弯曲，沿导向斜面12122由出射窗口12121出射钻进；

推送组件3为杆式推送组件，包括密封推送杆31和钻机32，所述密封推送杆31与多根相连的弹性钻杆2螺纹连接，高压密封推送杆31通过钻机32夹持控制，高压密封推送杆31通过高压胶管与高压注水泵5连接。

实施例九

与实施例一的不同之处在于：

参照图15，所述水射流喷头11包括第七水射流喷头本体1107，所述第七水射流喷头本体1107的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件12包括辅助造斜体12120、出射窗口12121，导向斜面12122及通体推送杆12123，所述第七水射流喷头本体1107与所述弹性钻杆2螺纹连接；所述辅助造斜体12120为通体管状，在所述辅助造斜体12120的侧壁上开设有用于第七水射流喷头本体1107伸出的出射窗口12121，在所述辅助造斜体12120的内壁设置有导向斜面12122，导向斜面12122一端与辅助造斜体12120上沿焊接固定，另一端与辅助造斜体12120内壁焊接固定，与辅助造斜体12120轴向夹角为γ，γ＜30°，所述辅助造斜体12120底端与多根通体推送杆12123螺纹连接，所述通体推送杆12123为通体管状；

所述推送组件3为液压式推送组件，包括第二活塞301、活塞杆302、活塞杆导水花眼303、钢丝绳304、密封轴承305、密封胶圈306、注液接头307、钢丝绳绞车308、限位斜面309、轴承310；其中第二活塞301安装在所述活塞杆302上，所述活塞杆302一端与弹性钻杆2螺纹导通相接，另一端与钢丝绳304通过轴承310可相对转动连接，并且在所述活塞杆302外壁开设有活塞杆导水花眼303，第二活塞301可沿通体推送杆12123、辅助造斜体12120内壁密封滑动，并于辅助造斜体12120端口内壁焊接固定有限位斜面309，用于第二活塞301限位，并起到阻挡煤矸石作用；注液接头307一端与通体推送杆12123螺纹导通相接，另一端与密封轴承305螺纹相连；密封轴承305内部设有密封胶圈306，钢丝绳304穿过密封胶圈306的内孔并沿密封轴承305密封滑动，并由钢丝绳绞车308固定与牵引。

所述钢丝绳304包括钢丝绳本体3041及包覆在所述钢丝绳本体3041外部的密封胶体3042。

实施例十

利用实施例一～九的水力造斜定向钻进装置，提供一种水力造斜定向钻进方法，具体包括以下步骤：

步骤1：施工钻孔至煤层内部完毕后，利用推送组件3、弹性钻杆2将水力造斜定向钻具1的水射流喷头送至设计造斜钻进位置；

步骤2：将杆式推送组件或液压式推动组件通过高压胶管与高压注水泵5连接，开启高压注水泵5，高压水流经弹性钻杆2至水力造斜定向钻具1的水射流喷头11进行水力造斜定向破煤，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤3：利用推送组件3继续推送，弹性钻杆2受力挠曲，带动水力造斜定向钻具1沿定向水力喷射孔逐步定向钻进，形成水力造斜定向钻进孔；

步骤4：利用推送组件3将弹性钻杆2与水力造斜定向钻具1回撤至钻孔6；

步骤5：利用推送组件带动弹性钻杆2、水力造斜定向钻具1旋转或移动至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤3-4，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。

本发明的弹性钻杆2采用的是专利号202110576619.7中的弹性钻杆，申请人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司。另外，本发明的弹性钻杆2还可由连续的油管，柔性钻杆，聚乙烯管或高压胶管代替使用。弹性钻杆根据送入钻孔的难易程度，本发明的所有实施例中弹性钻杆是由单根或多根弹性钻杆首尾螺纹连接而成(数量根据需要进行选择)。

本发明的水射流喷头11为自进自旋转射流喷头或自旋式射流喷头或多孔射流喷头，水射流喷头11射流破煤产生的孔洞尺寸大于水射流喷头11最大外径，且大于弹性钻杆2外径。本实施例中的所有水射流喷头11均具备多个前射流喷射口及多个后射流喷射口。

下面详细地描述采用各实施例的水力造斜定向钻进装置进行水力造斜定向钻进方法：

1、利用实施例一～三及实施例六的水力造斜定向钻进装置时，水力造斜定向钻进方法具体为：

步骤11：施工钻孔至煤层内部完毕后，依次连接水力造斜定向钻具的水射流喷头11及造斜辅助组件12、弹性钻杆2，利用推送组件3(杆式推送组件)，将水力造斜定向钻具1送至钻孔6钻孔内设计造斜钻进位置(采用实施例六的水力造斜定向钻具1时，推送至孔底后，需继续推动密封推送杆31，使水力造斜定向钻具1产生定向偏角)；

步骤21：将密封推送杆31与通过高压胶管与高压注水泵5连接，开启高压注水泵5，高压水流经密封推送杆31、弹性钻杆2至水力造斜定向钻具1进行水力造斜定向破煤，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤31：利用钻机32推送密封推送杆31，弹性钻杆2在密封推送杆31推力，以及煤壁反力作用下发生挠曲，带动水力造斜定向钻具1沿定向水力喷射孔逐步定向钻进，形成水力造斜定向钻进孔7；

步骤41：利用钻机32回撤密封推送杆31，进而完成弹性钻杆2与水力造斜定向钻具1回撤至钻孔6底部；

步骤52：利用钻机32带动密封推送杆31与弹性钻杆2，进而带动水力造斜定向钻具1旋转至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤31-41，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。

2、利用实施例四及实施例五的水力造斜定向钻进装置时，水力造斜定向钻进方法具体为：

步骤12：施工钻孔至煤层内部完毕后，依次连接水力造斜定向钻具1、弹性钻杆2、密封推送杆31，利用钻机32通过一根或多根依次连接的密封推送杆31，将水力造斜定向钻具1送至钻孔6底部；

步骤22：将密封推送杆31与通过高压胶管与高压注水泵5连接，开启高压注水泵5，高压水流经密封推送杆31、弹性钻杆2至水力造斜定向钻具1进行水力造斜定向破煤，并通过控制注水压力控制密封活塞杆1207伸出量，使水力造斜定向钻具1产生造斜偏角，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤32：利用钻机32推送密封推送杆31，弹性钻杆2在密封推送杆31推力，以及煤壁反力作用下发生挠曲，沿定向水力喷射孔逐步定向钻进，形成水力造斜定向钻进孔7；

步骤42：通过钻杆推进距离推算水射流喷头11位置与角度(采用实施例五的水力造斜定向钻具1时，可通过无线随钻测量系统60，获得水射流喷头11位置与角度)，达到设计方位后，通过调低注水压力，密封活塞杆1207在压缩弹簧12110作用下回缩，带动活动关节1206，进而带动水力造斜定向钻具1造斜偏角减小，水力造斜定向钻具1在密封推送杆31与弹性钻杆2推送下，沿当前喷射方向继续喷射钻进，形成水力平直钻进孔；

步骤52：利用钻机32回撤密封推送杆31，进而完成弹性钻杆2与水力造斜定向钻具1回撤至钻孔6底部；利用钻机32带动密封推送杆31与弹性钻杆2，进而带动水力造斜定向钻具1旋转至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤32-42，完成多簇水力喷射钻进。

3、参照图10，利用实施例七的水力造斜定向钻进装置进行水力造斜定向钻进方法具体为：

步骤13：施工钻孔至煤层内部完毕后，依次连接水力造斜定向钻具1、弹性钻杆2、密封推送杆31，利用钻机32通过一根或多根依次连接的密封推送杆31，将水力造斜定向钻具1送至钻孔底部；

步骤23：利用钢丝牵引绞盘12119少量回拉钢丝12118，在钢丝12118与密封推送杆31扭矩作用下，弹性钻杆2产生少量挠曲，将密封推送杆31与通过高压胶管与高压注水泵5连接，开启高压注水泵5，高压水流经密封推送杆31、弹性钻杆2至水力造斜定向钻具1进行水力造斜定向破煤，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤33：停止钢丝牵引绞盘12119对钢丝12118牵引，钢丝12118处于松弛状态，利用钻机32推送密封推送杆31、弹性钻杆2，带动钢丝12118由钢丝牵引绞盘12119拉出，带动水力造斜定向钻具1沿定向水力喷射孔钻进，钻进一段距离后，再次利用钢丝牵引绞盘12119少量回拉钢丝12118，通过扭矩作用再次产生定向水力喷射孔，参照设计定向钻进轨迹，计算钻进距离，重复上述定向与钻进步骤，形成水力造斜定向钻进孔8；

步骤43：利用钻机32回撤密封推送杆31，同时通过钢丝牵引绞盘12119回收钢丝12118，完成弹性钻杆2与水力造斜定向钻具1回撤至钻孔6底部；

步骤53：利用钻机32带动密封推送杆31与弹性钻杆2，进而带动水力造斜定向钻具1旋转至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤33-43，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。

步骤61：利用钻机32带动密封推送杆31与弹性钻杆2，进而带动水力造斜定向钻具1移动至设计的其他定向喷射钻进位置，重复步骤13-53，完成多段水力造斜定向喷射钻进。

4、参照图11，利用实施例八的水力造斜定向钻进装置，提供一种水力造斜定向钻进方法：

步骤14：利用钻机32沿煤层施工多段分支钻进主孔205完毕后，利用钻机32通过多根通体推送杆12123将辅助造斜体12120送至设计造斜定向钻进位置后固定；

步骤24：依次连接第六水射流喷头本体1106、多根弹性钻杆2、密封推送杆31，利用钻机32通过一根或多根依次连接的密封推送杆31，将水力造斜定向钻具沿通体推送杆12123内部送至辅助造斜体12120，完成辅助导向造斜；

步骤34：开启高压注水泵5，高压水流经密封推送杆31、弹性钻杆2至第六水射流喷头本体1106进行水力造斜定向破煤，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤44：利用钻机32推送密封推送杆31，带动弹性钻杆2与第六水射流喷头本体1106沿定向水力喷射孔继续钻进，形成分支孔206；

步骤54：利用钻机回撤密封推送杆31，完成弹性钻杆2与第六水射流喷头本体1106回撤至辅助造斜体12120；

步骤62：利用钻机32带动辅助造斜辅助组件12旋转至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤34-54，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。

步骤71：利用钻机带动辅助造斜辅助组件移动至另外设计定向喷射钻进位置，重复步骤34-62，完成多段水力造斜定向喷射钻进。

5、参照图15，利用实施例九的水力造斜定向钻进装置，提供一种水力造斜定向钻进方法：

步骤15：利用钻机沿煤层施工多段分支钻进主孔205完毕后，利用钻机32通过多根通体推送杆12123将辅助造斜体12120送至设计造斜定向钻进位置后固定；

步骤25：连接水射流喷头11、多根弹性钻杆2送入通体推送杆12123，将活塞杆302与弹性钻杆2尾端连接后，送入通体推送杆12123；

连接注液接头307与通体推送杆12123后，将钢丝绳304，穿过密封胶圈306后与活塞杆302另一端固定连接，最后连接密封轴承305与注液接头307，并将注液接头307通过高压胶管与高压注水泵相连，完成安装。

步骤35：开启高压注水泵5，高压水流经注液接头307、通体推送杆12123，作用于第二活塞301产生推力，将多根弹性钻杆2与水射流喷头11向前推送，与此同时，开启钢丝绳绞车308通过特制钢丝绳304控制第二活塞301，进而控制弹性钻杆2与水射流喷头11推进速度；

步骤45：弹性钻杆2与水射流喷头11推送至辅助造斜体12120后完成辅助造斜，与此同时高压水流经活塞杆导水花眼303、活塞杆302、多根弹性钻杆2至水射流喷头11，实现水射流喷头11射流定向射流破煤钻进。

步骤55：钻进设计距离后，停止高压注水泵5，通过钢丝绳绞车308牵引特制钢丝绳304，进而带动弹性钻杆2与水射流喷头11回撤至辅助造斜体12120。

步骤63：利用钻机带动辅助造斜组件12旋转至另外设计方向，重复步骤35-55，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。

步骤72：利用钻机带动辅助造斜器移动至另外设计定向喷射钻进位置，重复步骤35-63，完成多段水力造斜定向喷射钻进。

参照图16，在水力造斜定向钻进完毕，形成单簇或多簇水力造斜定向喷射钻进孔基础上，在水力造斜定向钻进煤层段101，利用水力压裂工具102串对封孔段进行水力压裂，达到对水力压裂裂缝扩展的引导，增加裂缝体系。

本发明采用水力造斜定向钻具代替传统小半径回转控制装置，并通过弹性钻杆推送，沿煤体逐步回转钻进，形成水力造斜定向钻孔；水射流喷头与弹性钻杆尺寸均不受小半径回转控制装置尺寸限制，为水力造斜定向钻具与弹性钻杆回转提供了更大回转半径，相较于采用小半径回转控制装置的径向回转水力喷射钻进技术，具备回转半径大、推进阻力小、水射流喷头与弹性钻杆尺寸大且性能高、推送与钻进工艺简单、成本低等优点。相较于采用螺杆钻具与常规硬质钻杆结合的定向钻进技术，具有沿煤体回转半径小，工艺简单，成本低等优点，适合小区域多分支定向回转钻进。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第一水射流喷头本体，所述第一水射流喷头本体底部至头部呈倾斜结构；

所述造斜辅助组件包括定向导向体，在所述定向导向体内部从上到下依次设有定向连接段、第一导水段和第一弹性钻杆连接段；所述定向导向体通过所述定向连接段与所述第一水射流喷头本体螺纹连接，通过第一弹性钻杆连接段与所述弹性钻杆螺纹连接，所述第一水射流喷头本体通过定向导向体与弹性钻杆导通；

所述定向连接段的中心线与第一弹性钻杆连接段中心线存在偏角δ，所述第一水射流喷头本体中心线与定向连接段的中心线重合；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

2.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第二水射流喷头本体，第二水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构，在所述第二水射流喷头本体的中间段左、右两侧相对位置设有第一导向喷射孔以及第二导向喷射孔，且第二导向喷射孔口径大于第一导向喷射孔；

所述造斜辅助组件包括第一导水柔性管，在第一导水柔性管内部从上到下依次设有第一喷头连接段、第二导水段和第二弹性钻杆连接段；所述第一导水柔性管通过第一喷头连接段与所述第二水射流喷头本体螺纹相接，通过第二弹性钻杆连接段与所述弹性钻杆螺纹相接，所述水射流喷头本体通过第一导水柔性管与弹性钻杆导通；第二导向喷射孔口径大于第一导向喷射孔，在水射流钻进时，第二水射流喷头本体产生侧向力F，作用于第一导水柔性管，从而实现钻具定向；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

3.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第三水射流喷头本体，第三水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括第二导水柔性管、第二喷头连接段、第三弹性钻杆连接段、活动关节、密封活塞杆、第一活塞及活塞杆导水管；所述第二导水柔性管的上下两端分别设有第二喷头连接段和第三弹性钻杆连接段；所述第三水射流喷头本体通过所述第二喷头连接段与第二导水柔性管螺纹相接，弹性钻杆通过第三弹性钻杆连接段与第二导水柔性管螺纹相接，第三水射流喷头本体通过第二导水柔性管、第二喷头连接段和第三弹性钻杆连接段实现与弹性钻杆导通，在所述第二导水柔性管的中间段一侧设有与第二导水柔性管连通的活塞杆导水管，在活塞杆导水管上端内部安装有密封活塞杆，密封活塞杆底端安装有第一活塞，密封活塞杆沿活塞杆导水管内部上下移动；

在所述第二导水柔性管外部设有活动关节，所述活动关节押至第二导水柔性管外壁固定，所述活动关节包括下固定段、弹性软管及上活动关节管，密封活塞杆通过活塞杆导水管、第三弹性钻杆连接段与弹性钻杆导通，且所述密封活塞杆上端伸出下固定段上方，在水压作用下，密封活塞杆伸出后，作用于上活动关节管，使上活动关节管带动第二导水柔性管弯曲，从而使第三水射流喷头本体产生钻进偏角；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

4.如权利要求3所述的一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，所述密封活塞杆顶端与所述上活动关节管底端相铰接，在所述活塞杆导水管出口端下端面与所述第一活塞上端面之间设有压缩弹簧，所述压缩弹簧套装在密封活塞杆上；水压作用下，密封活塞杆伸长后，作用于上活动关节管，使第三水射流喷头本体产生钻进偏角，并可通过调节水压控制压缩弹簧的伸缩量从而调节密封活塞杆的伸出状态，进而控制水力造斜定向钻具的造斜偏角。

5.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第四水射流喷头本体，第四水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括导水弹性管、第三喷头连接段、第四弹性钻杆连接段、上活动页片、下活动页片和页片铰接轴；所述导水弹性管的上下两端分别设有第三喷头连接段和第四弹性钻杆连接段；

所述第四水射流喷头本体通过第三喷头连接段与导水弹性管螺纹相接，弹性钻杆通过第四弹性钻杆连接段与导水弹性管螺纹相接，第四水射流喷头本体通过第三喷头连接段、导水弹性管、第四弹性钻杆连接段与弹性钻杆导通；上活动页片通过页片铰接轴与下活动页片铰接，导水弹性管位于上活动页片、下活动页片中部，上活动页片、下活动页片分别押至导水弹性管外壁；第四水射流喷头本体顶至煤岩壁后，在弹性钻杆推力作用下，上活动页片绕页片铰接轴转动，使第四水射流喷头本体产生钻进偏角；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

6.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第五水射流喷头本体，第五水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；所述第五水射流喷头本体与所述弹性钻杆通过螺纹相接；

所述造斜辅助组件包括钢丝固定环、钢丝和钢丝牵引绞盘；钢丝通过钢丝固定环与弹性钻杆前端扣押固定相连，钢丝末端缠绕于钢丝牵引绞盘上，钢丝牵引绞盘固定在钻孔外部，通过牵引钢丝控制弹性钻杆发生挠曲，使水射流喷头产生钻进偏角；

所述推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根相连的弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

7.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第六水射流喷头本体，所述第六水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括辅助造斜体、出射窗口，导向斜面及通体推送杆，所述第六水射流喷头本体与所述弹性钻杆螺纹连接；所述辅助造斜体为通体管状，在所述辅助造斜体的侧壁上开设有用于第六水射流喷头本体伸出的出射窗口，在所述辅助造斜体的内壁设置有导向斜面，导向斜面一端与辅助造斜体上沿焊接固定，另一端与辅助造斜体内壁焊接固定，与辅助造斜体轴向夹角为γ，所述辅助造斜体底端与多根通体推送杆螺纹连接，所述通体推送杆为通体管状，所述造斜辅助组件布置在钻孔内，为第六水射流喷头本体与弹性钻杆提供导向斜面，多根弹性钻杆带动第六水射流喷头本体推送至导向斜面后，产生弯曲，沿导向斜面由出射窗口出射钻进；

推送组件为杆式推送组件，包括密封推送杆和钻机，所述密封推送杆与多根弹性钻杆螺纹连接，高压密封推送杆通过钻机夹持控制，高压密封推送杆通过高压胶管与高压注水泵连接。

8.一种水力造斜定向钻进装置，其特征在于，该装置包括水力造斜定向钻具、弹性钻杆、推送组件及高压注水泵；所述弹性钻杆与水力造斜定向钻具螺纹连接，所述水力造斜定向钻具包括水射流喷头及造斜辅助组件；

所述推送组件与弹性钻杆相连接，推送组件另外通过高压胶管与所述高压注水泵连接，高压注水泵向水力造斜定向钻具注水；

所述水射流喷头包括第七水射流喷头本体，所述第七水射流喷头本体的底部至头部为竖直结构；

所述造斜辅助组件包括辅助造斜体、出射窗口，导向斜面及通体推送杆，所述第七水射流喷头本体与所述弹性钻杆螺纹连接；所述辅助造斜体为通体管状，在所述辅助造斜体的侧壁上开设有用于第七水射流喷头本体伸出的出射窗口，在所述辅助造斜体的内壁设置有导向斜面，导向斜面一端与辅助造斜体上沿焊接固定，另一端与辅助造斜体内壁焊接固定，与辅助造斜体轴向夹角为γ，所述辅助造斜体底端与多根通体推送杆螺纹连接，所述通体推送杆为通体管状；

所述推送组件为液压式推送组件，包括第二活塞、活塞杆、活塞杆导水花眼、钢丝绳、密封轴承、密封胶圈、注液接头、钢丝绳绞车、限位斜面、轴承；其中第二活塞安装在所述活塞杆上，所述活塞杆一端与弹性钻杆螺纹导通相接，另一端与钢丝绳通过轴承可相对转动连接，并且在所述活塞杆外壁开设有活塞杆导水花眼，第二活塞可沿通体推送杆、辅助造斜体内壁密封滑动，并于辅助造斜体端口内壁焊接固定有限位斜面，用于第二活塞限位，并起到阻挡煤矸石作用；注液接头一端与通体推送杆螺纹导通相接，另一端与密封轴承螺纹相连；密封轴承内部设有密封胶圈，钢丝绳穿过密封胶圈的内孔并沿密封轴承密封滑动，并由钢丝绳绞车固定与牵引。

9.一种水力造斜定向钻进装置的钻进方法，采用如权利要求1-8任意一项所述的水力造斜定向钻进装置实现，具体包括以下步骤：

步骤1：施工钻孔至煤层内部完毕后，利用推送组件、弹性钻杆将水力造斜定向钻具的水射流喷头送至钻孔内设计造斜钻进位置；

步骤2：将杆式推送组件或液压式推动组件通过高压胶管与高压注水泵连接，开启高压注水泵，高压水流经弹性钻杆至水力造斜定向钻具的水射流喷头进行水力造斜定向破煤，产生中心线与钻孔中心线不同向的定向水力喷射孔；

步骤3：利用推送组件继续推送，弹性钻杆受力挠曲，带动水力造斜定向钻具沿定向水力喷射孔逐步定向钻进，形成水力造斜定向钻进孔；

步骤4：利用推送组件将弹性钻杆与水力造斜定向钻具回撤至钻孔；

步骤5：利用推送组件带动弹性钻杆、水力造斜定向钻具旋转或移动至另外设计定向喷射钻进方向，重复步骤3-4，完成多簇水力造斜定向喷射钻进。