本發(fā)明屬于注漿及固井，具體涉及一種自灌式插管注漿完井工具。

背景技術(shù)：

1、在礦產(chǎn)開發(fā)鉆井后為了加固和穩(wěn)定井孔，需要通過套管向井孔中灌注水泥漿，利用水泥漿填充井孔內(nèi)部的巖石裂隙和空洞，能夠增強(qiáng)巖體的力學(xué)性質(zhì)，提高地質(zhì)體的整體穩(wěn)定性和承載能力，防止巖體塌方、巖層變形或坍塌等事故?，F(xiàn)有的套管大多采用鋼管，同時(shí)套管靠近井底的一端設(shè)有能夠自動(dòng)封閉的浮閥，灌漿時(shí)將注漿管插入套管中，通過注漿管輸出一定壓力的水泥漿將浮閥的翻板頂開，實(shí)現(xiàn)水泥漿注入井孔中，當(dāng)水泥漿停止輸出時(shí)，翻板自動(dòng)封閉套管。然而對(duì)于一些含有酸性、腐蝕性物質(zhì)的地質(zhì)環(huán)境，鋼管易被腐蝕破壞，導(dǎo)致套管的使用壽命較低。

2、目前，為了滿足礦產(chǎn)開發(fā)的需求，對(duì)于含有酸性、腐蝕性物質(zhì)的礦井，多使用pvc材質(zhì)的低壓套管。由于低壓套管對(duì)壓力敏感，無法通過水泥漿打開浮閥的方式進(jìn)行灌漿，否則易造成低壓套管爆管。低壓套管在注漿完畢后，多采用壓力座封的方式，對(duì)低壓套管靠近井底和井口的兩側(cè)分別進(jìn)行密封。壓力座封是在注漿管的外側(cè)固定兩個(gè)環(huán)形限位塊，低壓套管靠近井底一側(cè)的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形臺(tái)階，利用注漿管的重力使得靠近井底一側(cè)的環(huán)形限位塊與環(huán)形臺(tái)階抵接，另一個(gè)環(huán)形限位塊與低壓套管的內(nèi)壁螺紋固定連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)套管的座封，待井孔中的水泥漿凝固后取出注漿管。

3、然而在鉆井時(shí)泥漿中的石子等異物易掉落在低壓套管的環(huán)形臺(tái)階上，導(dǎo)致環(huán)形臺(tái)階與環(huán)形限位塊密封不嚴(yán)，當(dāng)井孔中灌注水泥漿的量或壓力較大時(shí)，水泥漿回通過環(huán)形臺(tái)階與環(huán)形限位塊之間的縫隙向低壓套管中滲透，使得低壓套管內(nèi)滲入大量水泥漿，造成礦井后續(xù)投產(chǎn)使用的設(shè)備無法順利下井。更嚴(yán)重的是當(dāng)位于井口的環(huán)形限位塊與低壓套管密封嚴(yán)密時(shí)，會(huì)使得低壓套管中的水泥漿壓力不斷升高，當(dāng)相鄰低壓套管相互連接處的絲扣處承受不住壓力時(shí)，低壓套管會(huì)由內(nèi)向外破裂，從而造成整井報(bào)廢，降低礦井注漿完井施工的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自灌式插管注漿完井工具，以便解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明能夠?qū)μ坠苓M(jìn)行有效座封，從而避免水泥漿進(jìn)入套管或?qū)е缕淦屏眩岣叩V井注漿完井施工的穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種自灌式插管注漿完井工具，配置連接于井孔中的套管上，注漿管通過套管向井孔注漿后對(duì)套管進(jìn)行封閉，包括插座管同軸設(shè)置在所述套管中，所述插座管與套管的內(nèi)壁固定密封連接，滑塊設(shè)置在所述插座管中，所述滑塊與插座管的內(nèi)壁抵接，滑塊上沿插座管的中心線方向開設(shè)有通孔，水泥漿經(jīng)過所述通孔注入井孔中，翻板鉸接于插座管靠近井底的一端，所述翻板與滑塊的一端抵接，彈性件設(shè)置于所述翻板的鉸接軸上，用于帶動(dòng)翻板向靠近插座管的一側(cè)翻轉(zhuǎn)，撞針固設(shè)在所述注漿管的端部，所述撞針推動(dòng)滑塊向下移動(dòng)滑出插座管，使得翻板扣合在插座管上將其封閉。

3、優(yōu)選的，所述插座管的一側(cè)沿其徑向方向開設(shè)有限位孔，所述限位孔中穿設(shè)有擋銷，所述擋銷沿其中心線方向與限位孔滑動(dòng)連接，滑塊的外側(cè)繞其周向開設(shè)有環(huán)形限位槽，所述擋銷的一端伸入環(huán)形限位槽中且與其抵接。

4、優(yōu)選的，所述插座管的內(nèi)壁上設(shè)有第一環(huán)形臺(tái)階且與其中心線同軸，所述第一環(huán)形臺(tái)階位于插座管靠近井底的一端，所述滑塊的外側(cè)固設(shè)有弧形凸起，且與插座管的中心線同軸，所述弧形凸起與第一環(huán)形臺(tái)階抵接，滑塊滑出插座管時(shí)，所述翻板扣合在第一環(huán)形臺(tái)階上且與其抵接。

5、優(yōu)選的，所述第一環(huán)形臺(tái)階上固設(shè)有o型圈，弧形凸起與所述o型圈抵接，翻板扣合時(shí)與o型圈抵接。

6、優(yōu)選的，所述插座管靠近井口的一側(cè)開設(shè)有第二環(huán)形臺(tái)階，所述注漿管的端部固設(shè)有插頭管，且與注漿管的中心線同軸，所述插頭管與第二環(huán)形臺(tái)階配合連接，所述撞針的一端與插頭管固定連接，且與插頭管的中心線相互平行。

7、優(yōu)選的，所述撞針采用管型，所述管型與插頭管的中心線同軸，且與插頭管可拆卸固定連接。

8、優(yōu)選的，所述通孔遠(yuǎn)離翻板的一端設(shè)有十字型連接架，所述十字型連接架分別與通孔的中心線相互垂直，十字型連接架的端部與通孔的內(nèi)壁固定連接。

9、優(yōu)選的，所述插座管靠近井口的一端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，所述注漿管的外側(cè)固設(shè)有扶正翼，所述扶正翼與倒角配合連接。

10、優(yōu)選的，還包括引鞋、外套管，所述外套管套裝固定在插座管的外側(cè)，外套管與套管的內(nèi)壁固定密封連接，所述引鞋固定在外套管遠(yuǎn)離井口的一端。

11、優(yōu)選的，所述引鞋的內(nèi)部中空設(shè)置，且與外套管連通，引鞋上環(huán)繞開設(shè)有多個(gè)出漿孔，所述出漿孔與引鞋的內(nèi)部連通。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種自灌式插管注漿完井工具，通過插座管、滑塊配合使用，使得在灌漿時(shí)翻板與插座管無法閉合，插座管處于打開狀態(tài)，水泥漿通過滑塊上的通孔注入井孔，無需通過水泥漿的壓力打開翻板進(jìn)行注漿，實(shí)現(xiàn)無法承受大排量、大壓力的低壓套管等特殊井型的自灌漿，同時(shí)在灌漿后利用注漿管驅(qū)動(dòng)撞針推動(dòng)滑塊向下移動(dòng)滑出插座管，翻板自動(dòng)扣合在插座管上對(duì)其進(jìn)行封閉，對(duì)套管進(jìn)行有效座封，從而避免水泥漿進(jìn)入套管或?qū)е缕淦屏眩岣叩V井注漿完井施工的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種自灌式插管注漿完井工具，配置連接于井孔中的套管上，注漿管通過套管向井孔注漿后對(duì)套管進(jìn)行封閉，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述插座管(2)的一側(cè)沿其徑向方向開設(shè)有限位孔(20)，所述限位孔(20)中穿設(shè)有擋銷(21)，所述擋銷(21)沿其中心線方向與限位孔(20)滑動(dòng)連接，滑塊(4)的外側(cè)繞其周向開設(shè)有環(huán)形限位槽(40)，所述擋銷(21)的一端伸入環(huán)形限位槽(40)中且與其抵接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述插座管(2)的內(nèi)壁上設(shè)有第一環(huán)形臺(tái)階且與其中心線同軸，所述第一環(huán)形臺(tái)階位于插座管(2)靠近井底的一端，所述滑塊(4)的外側(cè)固設(shè)有弧形凸起，且與插座管(2)的中心線同軸，所述弧形凸起與第一環(huán)形臺(tái)階抵接，滑塊(4)滑出插座管(2)時(shí)，所述翻板(3)扣合在第一環(huán)形臺(tái)階上且與其抵接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述第一環(huán)形臺(tái)階上固設(shè)有o型圈(22)，弧形凸起與所述o型圈(22)抵接，翻板(3)扣合時(shí)與o型圈(22)抵接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述插座管(2)靠近井口的一側(cè)開設(shè)有第二環(huán)形臺(tái)階，所述注漿管的端部固設(shè)有插頭管(1)，且與注漿管的中心線同軸，所述插頭管(1)與第二環(huán)形臺(tái)階配合連接，所述撞針(11)的一端與插頭管(1)固定連接，且與插頭管(1)的中心線相互平行。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述撞針(11)采用管型，所述管型與插頭管(1)的中心線同軸，且與插頭管(1)可拆卸固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述通孔遠(yuǎn)離翻板(3)的一端設(shè)有十字型連接架(41)，所述十字型連接架(41)分別與通孔的中心線相互垂直，十字型連接架(41)的端部與通孔的內(nèi)壁固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述插座管(2)靠近井口的一端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，所述注漿管的外側(cè)固設(shè)有扶正翼(12)，所述扶正翼(12)與倒角配合連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，還包括：引鞋(5)、外套管(6)，所述外套管(6)套裝固定在插座管(2)的外側(cè)，外套管(6)與套管的內(nèi)壁固定密封連接，所述引鞋(5)固定在外套管(6)遠(yuǎn)離井口的一端。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自灌式插管注漿完井工具，其特征在于，所述引鞋(5)的內(nèi)部中空設(shè)置，且與外套管(6)連通，引鞋(5)上環(huán)繞開設(shè)有多個(gè)出漿孔(50)，所述出漿孔(50)與引鞋(5)的內(nèi)部連通。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種自灌式插管注漿完井工具，屬于注漿及固井技術(shù)領(lǐng)域，配置連接于井孔中的套管上，包括插座管同軸設(shè)置在套管中，滑塊設(shè)置在插座管中，滑塊上沿插座管的中心線方向開設(shè)有通孔，翻板鉸接于插座管靠近井底的一端翻板與滑塊的一端抵接，彈性件設(shè)置于翻板的鉸接軸上，撞針固設(shè)在所述注漿管的端部，本發(fā)明能夠使得在灌漿時(shí)翻板與插座管無法閉合，水泥漿通過滑塊上的通孔注入井孔，實(shí)現(xiàn)無法承受大排量、大壓力的低壓套管等特殊井型的自灌漿，同時(shí)在灌漿后利用注漿管驅(qū)動(dòng)撞針推動(dòng)滑塊向下移動(dòng)滑出插座管，翻板自動(dòng)扣合在插座管上對(duì)其進(jìn)行封閉，對(duì)套管進(jìn)行有效座封，從而避免水泥漿進(jìn)入低壓套管或?qū)е缕淦屏?，提高礦井注漿完井施工的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：俱養(yǎng)社,陳佳旺,張健科,馬向利,劉石,張平,余剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安合聚創(chuàng)思智慧科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17