[发明专利]钻杆单路泵注式孔内座封/解封器

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻孔封隔设备。

背景技术

在地质钻探中，经常需要在钻孔前端部位进行封隔探测，以便实时、保真地获得原状地 层流体数据。例如：在煤矿巷道近水平钻孔内超前探测煤层气原状参数；在勘探钻孔内封隔 探测指定层段的地层流体压力、温度以及可能的物化性能等。这类技术工作在地下能(资) 源勘探开发中有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性好、使用方便、结构简单、成本低的钻杆单路泵注式 孔内座封/解封器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：钻杆单路泵注式孔内座封/解封器，其特征 在于它包括钻杆接头、球形阀门、活塞缸、弹卡器、活塞、压缩弹簧、橡胶囊、花管、短接 头；钻杆接头内设有泥浆通孔，钻杆接头的左部为与钻杆连接的连接头，钻杆接头的右部与 花管的左端部螺纹连接，花管的右端部与短接头螺纹连接；花管内设有高压水腔，花管外壁 上设有橡胶囊凹槽，橡胶囊凹槽处的花管上设有花管水口，花管水口与高压水腔相通，花管 的橡胶囊凹槽上套有橡胶囊；

钻杆接头的右端部设有活塞缸螺纹连接孔，活塞缸螺纹连接孔与钻杆接头内的泥浆通孔 相通；活塞缸的左端部旋入活塞缸螺纹连接孔内与钻杆接头螺纹连接，活塞缸内设有活塞滑 移通道，活塞缸内的活塞滑移通道的右端为封闭端，活塞缸内的活塞滑移通道的左端为开口 闭端，活塞滑移通道与钻杆接头内的泥浆通孔相通；活塞缸上设有活塞缸水口，活塞缸水口 分别与活塞滑移通道、高压水腔相连通；活塞缸上设有弹卡器通孔，弹卡器通孔与活塞滑移 通道相通，弹卡器的销子位于弹卡器通孔内；活塞位于活塞滑移通道内，活塞的右端与活塞 缸之间设有压缩弹簧，活塞的左端部与球形阀门螺纹连接；活塞外壁设有定位槽，定位槽的 形状与弹卡器的销子的形状相对应，定位槽位于弹卡器的左侧；球形阀门的球形面朝向钻杆 接头内的泥浆通孔，球形阀门的球形面与钻杆接头内的泥浆通孔口密封接触(在压缩弹簧的 弹力作用下)。

本发明的有益效果是：

1、采用上述结构，其结构简单，成本低。在座封期间不需维持泵压，大大简化了传统 钻孔封隔设备的复杂性。

2、使用方便：直接利用钻杆，通过地面泥浆泵先后2次泵注压力浆液，分别实现钻孔 内的座封和解封，单向泵注的2级压力的控制操作十分便利。

3、座封和解封可靠：座封或解封各自只需开泵运行很短时间，一旦达到座封或解封状 态，即可停泵，系统自行保持所需状态，省却了为维持状态压力的长时间的泵运行累赘，状 态保持可靠。

4、配套设施只需直接利用钻探(井)现成的单路钻杆和泥浆泵。

应用领域：应用于煤田钻探钻孔内封隔探测煤层气原状参数，也可应用于其它钻孔内封 隔探测指定层段的地层流体压力、温度以及可能的物化性能等场合(固体矿床和油/气/水/ 热等地下资源的钻探)。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的总体工作原理图；

图3是座封过程原理示意图；

图4是座封结果示意图；

图5是解封过程原理示意图；

图6是弹卡器的结构示意图；

图中：1-钻杆接头，2-第一密封圈，3-球形阀门，4-活塞缸，5-弹卡器，6-第二密封 圈，7-活塞，8-压缩弹簧，9-花管水口，10-橡胶囊，11-花管，12-高压水腔，13-第三密封 圈，14-短接头，15-活塞缸螺纹连接孔，16-活塞滑移通道，17-活塞缸水口，18-弹卡通孔， 19-压缩弹簧腔，20-定位槽，21-泥浆泵，22-泥浆输送管，23-压力表，24-回水阀，25-回 水管，26-浆液，27-钻杆，28-钻孔，29-钻杆单路泵注式孔内座封/解封器，30-探测仪，31- 孔壁，32-定位弹簧，33-端盖，34-销子。

具体实施方式