一种注浆专用封隔器和水平井裸眼注浆总成的制作方法

本技术属于封隔器，尤其涉及一种注浆专用封隔器和水平井裸眼注浆总成。

背景技术：

1、目前煤矿为保证工作面安全、高效开采，通过注浆钻孔封堵含水层及导水裂隙，使顶底板的含水层的富水性减弱及切断导水裂隙；煤矿顶底板加固采用的注浆技术是在钻孔钻达注浆井段后起钻，自钻孔井口组装井口装置通过钻孔向地层裂隙注一定密度的水泥浆，从而达到加固的目的，注浆结束后顶替泥浆，下钻扫孔进行下一阶段钻探、注浆；但由于地层压力不确定、含水层的影响等原因导致留入钻井井内水泥不确定，从而导致反复冲扫水泥塞，增加施工成本及增长施工工期。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，且可实现对水泥灰浆在注浆时进行液压封隔的注浆专用封隔器。

2、为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种注浆专用封隔器,包括中心管、胶套、浮动头、锁止筒、上接头、下接头和止逆阀件，所述中心管竖向设置，所述下接头同轴安装在所述中心管的下端，所述胶套、浮动头和锁止筒均为筒状件，所述锁止筒、胶套和浮动头沿上下方向依次套设在所述中心管上，所述浮动头与所述中心管密封滑动接触，且所述胶套的两端分别与所述浮动头和锁止筒相互靠近的一端密封连接，并在所述中心管外共同围合形成第一密封环腔，所述中心管外侧壁上位于所述浮动头的下方凹设有竖向设置的泄流槽，所述上接头同轴安装在所述中心管的上端，并与所述锁止筒通过剪钉销销接，所述锁止筒的内孔处具有一个第一环槽，所述第一环槽与所述中心管围合形成第二密封环腔，所述中心管上具有与所述第二密封环腔上端连通的进液孔，所述止逆阀件为环形件，其同轴设置在所述第二密封环腔内，所述第一密封环腔和第二密封环腔连通，所述止逆阀件用以仅供所述中心管内的液体经所述进液孔向第一密封环腔内流动，所述上接头在外力作用下相对于所述锁止筒断开连接，并带动所述中心管相对于所述锁止筒、胶套和滑动头向上移动至所述泄流槽的上端与所述第一密封环腔内相通，以对所述第一密封环腔内泄压。

3、上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且在对第一密封环腔内注浆时，此时中心管的下端需被封堵，此时水泥灰浆在进入到中心管内后憋压并经进液孔渗入第二密封环腔内，最后经第二密封环腔进入到第一密封环腔内，并挤压胶套向外膨胀至将井孔封堵，而在需要对第一密封环腔进行泄压时，只需将上接头和中心管向上提，由于胶套膨胀至与井孔卡滞，此时上提上接头时，所述上接头带动中心管趋于上移直至剪钉销断裂，剪钉销断裂后，上接头带动中心管相对于锁止筒、胶套和浮动头上移，直至泄流槽的上端与所述第一密封环腔内连通时，此时水泥灰浆经泄流槽流出，并实现对第一密封环腔内进行泄压。

4、上述技术方案中所述下接头的上端向外翻边形成挡环，所述挡环用以在所述中心管相对于所述胶套、浮动头和锁止筒向上移动时进行限位。

5、上述技术方案的有益效果在于：如此可避免中心管在相对于所述浮动头上移时，中心管的下端经浮动头抽出分离。

6、上述技术方案中所述上接头下端外缘具有环阶形缺口，所述上接头下端内孔具有内螺纹，所述中心管的上端具有外螺纹，所述中心管的上端与所述上接头螺纹连接，所述锁止筒的上端具有环阶形的承插口，所述承插口处环向间隔均匀的设置有销孔，所述环阶形缺口的侧壁上环向间隔设置有凹孔，且多个所述销孔与多个所述凹孔一一对应并相互对齐，并插入一根剪钉销。

7、上述技术方案的有益效果在于：如此使得所述上接头与中心管连接更为方便，同时所述上接头与所述锁止筒的上端连接也更为便捷。

8、上述技术方案中所述止逆阀件包括阀环和弹簧，所述阀环和弹簧均套设在所述中心管上，并均位于所述第二密封环腔内，所述弹簧的弹力趋于驱动所述阀环向上移动至将所述进液孔封堵。

9、上述技术方案的有益效果在于：如此使得中心管内憋压的压强大于第一密封环腔内的压强时，此时中心管内的水泥灰浆会经进液孔渗入第二密封环腔内，并挤压阀环克服弹簧的弹力向下移动并将所述进液孔与第一密封环腔连通。

10、上述技术方案中所述锁止筒内孔处还凹设有一个位于所述第一环槽上方的第二环槽，所述中心管的外壁上凸设有伸入到所述第二环槽内的限位环,所述限位环用以对所述锁止筒上下滑动的行程进行限位。

11、上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此可进一步的由所述中心管相对于所述锁止筒上下滑移的形成进行限位。

12、上述技术方案中所述第一环槽的上端呈阶形，所述进液孔位于第一环槽的阶形区域内，且所述阀环向上移动至所述第一环槽的顶端时，其将所述第一环槽阶形区域的下端封堵。

13、上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且阀环在弹簧的弹力作用下向上移动至将阶形区域的下端封堵时，此时能将进液孔与封堵在阶形区域内以隔断进液孔与第一密封环腔内连通。

14、上述技术方案中所述胶套中部的厚度大于其两端的厚度。

15、上述技术方案的有益效果在于：其强度高，且耐摩擦性能佳，不易胀破。

16、上述技术方案中所述进液孔和泄流槽均设置有多个，且多个所述进液孔和多个所述泄流槽均环向间隔分布。

17、上述技术方案的有益效果在于：如此使得该注浆专用封隔器在注液膨胀或解封时均存在冗余设计，避免单个进液孔或泄流槽封堵时导致该注浆专用封隔器失效。

18、本实用新型的目的在于提供一种结构简单，且可对水平井内进行注浆时进行封堵的水平井裸眼注浆总成。

19、为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种水平井裸眼注浆总成，包括套管和依次设置在所述套管上的安全丢手、封隔器、定压球座、筛管和导向丝堵，且所述安全丢手和导向丝堵分别位于所述套管的两端，所述安全丢手的另一端与钻杆的下端连接，所述封隔器为如上所述的注浆专用封隔器。

20、上述技术方案的有益效果在于：如此可在封隔器进行封隔时，预先向钻杆内下入钢球，然后注浆，钢球会在定压球座处截停并进行封堵，此时套管内会进行憋压，此时水泥灰浆会经进液孔进入到第一密封环腔内，直至胶套膨胀至与井孔封堵，然后继续加压，直至钢球击穿定压球座，此时钻杆注入的水泥灰浆会经筛管渗出至井内，并对水平井的末端地层内进行注浆，注浆完成后需要对封隔器进行解封，此时上提钻杆直至剪钉销断裂即可。

21、上述技术方案中还包括两个均设置在所述套管上的扶正器，其中一个所述扶正器位于所述安全丢手和封隔器之间，另一个所述扶正器位于所述封隔器和定压球座之间。

22、上述技术方案的有益效果在于：如此使得套管在水平井的水平段内同轴度好。

技术特征：

1.一种注浆专用封隔器,其特征在于，包括中心管(11)、胶套(12)、浮动头(13)、锁止筒(14)、上接头(15)、下接头(16)和止逆阀件(17)，所述中心管(11)竖向设置，所述下接头(16)同轴安装在所述中心管(11)的下端，所述胶套(12)、浮动头(13)和锁止筒(14)均为筒状件，所述锁止筒(14)、胶套(12)和浮动头(13)沿上下方向依次套设在所述中心管(11)上，所述浮动头(13)与所述中心管(11)密封滑动接触，且所述胶套(12)的两端分别与所述浮动头(13)和锁止筒(14)相互靠近的一端密封连接，并在所述中心管(11)外共同围合形成第一密封环腔(18)，所述中心管(11)外侧壁上位于所述浮动头(13)的下方凹设有竖向设置的泄流槽(111)，所述上接头(15)同轴安装在所述中心管(11)的上端，并与所述锁止筒(14)通过剪钉销(19)销接，所述锁止筒(14)的内孔处具有一个第一环槽(143)，所述第一环槽(143)与所述中心管(11)围合形成第二密封环腔，所述中心管(11)上具有与所述第二密封环腔上端连通的进液孔(112)，所述止逆阀件(17)为环形件，其同轴设置在所述第二密封环腔内，所述第一密封环腔(18)和第二密封环腔连通，所述止逆阀件(17)用以仅供所述中心管(11)内的液体经所述进液孔(112)向第一密封环腔(18)内流动，所述上接头(15)在外力作用下相对于所述锁止筒(14)断开连接，并带动所述中心管(11)相对于所述锁止筒(14)、胶套(12)和滑动头向上移动至所述泄流槽(111)的上端与所述第一密封环腔(18)内相通，以对所述第一密封环腔(18)内泄压。

2.根据权利要求1所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述下接头(16)的上端向外翻边形成挡环(161)，所述挡环(161)用以在所述中心管(11)相对于所述胶套(12)、浮动头(13)和锁止筒(14)向上移动时进行限位。

3.根据权利要求2所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述上接头(15)下端外缘具有环阶形缺口(151)，所述上接头(15)下端内孔具有内螺纹，所述中心管(11)的上端具有外螺纹，所述中心管(11)的上端与所述上接头(15)螺纹连接，所述锁止筒(14)的上端具有环阶形的承插口(141)，所述承插口(141)处环向间隔均匀的设置有销孔(142)，所述环阶形缺口(151)的侧壁上环向间隔设置有凹孔(152)，且多个所述销孔(142)与多个所述凹孔(152)一一对应并相互对齐，并插入一根剪钉销(19)。

4.根据权利要求3所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述止逆阀件(17)包括阀环(171)和弹簧(172)，所述阀环(171)和弹簧(172)均套设在所述中心管(11)上，并均位于所述第二密封环腔内，所述弹簧(172)的弹力趋于驱动所述阀环(171)向上移动至将所述进液孔(112)封堵。

5.根据权利要求4所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述锁止筒(14)内孔处还凹设有一个位于所述第一环槽(143)上方的第二环槽(144)，所述中心管(11)的外壁上凸设有伸入到所述第二环槽(144)内的限位环,所述限位环用以对所述锁止筒(14)上下滑动的行程进行限位。

6.根据权利要求4或5所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述第一环槽(143)的上端呈阶形，所述进液孔(112)位于第一环槽(143)的阶形区域内，且所述阀环(171)向上移动至所述第一环槽(143)的顶端时，其将所述第一环槽(143)阶形区域的下端封堵。

7.根据权利要求1-5任一项所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述胶套(12)中部的厚度大于其两端的厚度。

8.根据权利要求1-5任一项所述的注浆专用封隔器,其特征在于，所述进液孔(112)和泄流槽(111)均设置有多个，且多个所述进液孔(112)和多个所述泄流槽(111)均环向间隔分布。

9.一种水平井裸眼注浆总成，其特征在于，包括套管(2)和依次设置在所述套管(2)上的安全丢手(3)、封隔器(1)、定压球座(4)、筛管(5)和导向丝堵(6)，且所述安全丢手(3)和导向丝堵(6)分别位于所述套管(2)的两端，所述安全丢手(3)的另一端与钻杆(7)的下端连接，所述封隔器(1)为如权利要求1-8任一项所述的注浆专用封隔器。

10.根据权利要求9所述的水平井裸眼注浆总成，其特征在于，还包括两个均设置在所述套管(2)上的扶正器(8)，其中一个所述扶正器(8)位于所述安全丢手(3)和封隔器(1)之间，另一个所述扶正器(8)位于所述封隔器(1)和定压球座(4)之间。

技术总结本技术公开了一种注浆专用封隔器和水平井裸眼注浆总成，注浆专用封隔器包括中心管、胶套、浮动头、锁止筒、上接头、下接头和止逆阀件，下接头同轴安装在中心管的下端，锁止筒、胶套和浮动头均为筒状件，并依次套设在中心管上，浮动头与中心管密封滑动接触，且胶套的两端分别与浮动头和锁止筒相互靠近的一端密封连接，并在中心管外围合形成第一密封环腔，中心管外侧壁上位于浮动头的下方凹设有泄流槽，上接头同轴安装在中心管的上端，并与锁止筒连接，锁止筒的内孔处具有与中心管围合形成第二密封环腔的第一环槽，中心管上具有与第二密封环腔上端连通的进液孔，止逆阀件设置在第二密封环腔内，第一密封环腔和第二密封环腔连通，其结构简单。技术研发人员：武东雷,秦鹏,顾沈阳,常有彬,李文文,李亮,黄香振,肖涛受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局第四水文地质队技术研发日：20240116技术公布日：2024/8/27