[發明專利]一種煤田鉆孔堵漏系統

無效

• 申請號: 201110279153.0
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102337859A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 李為民;王晚中;曹麗文;王三元;姬炳中;王勇;蔣建支;唐文穎;溫文富;趙小敏
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 劉新合

技術領域

本發明涉及一種堵漏系統，具體是一種煤田鉆孔堵漏系統，屬于煤田鉆孔技術領域。?

背景技術

鉆孔漏失是鉆探工程中最嚴重的、耗費資金最多的孔內事故之一，鉆孔漏失一旦發生，嚴重影響著鉆進效率，導致鉆探成本增加，嚴重影響施工進度和質量，并延長鉆孔施工工期。目前，煤田鉆探常用的水泥漿漿液、化學漿液、惰性材料等通過地面投放或泵入的方式實施堵漏，但是在堵漏材料沒有發揮作用時，即被地下水沖走，因此傳統的堵漏裝置和堵漏工藝不適用于地下水位高的多層位漏失地層等復雜漏失地層。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種煤田鉆孔堵漏系統，通過泥漿泵泵送泥漿加壓，利用膨脹套膨脹分離鉆孔漏失空間和非漏失空間，通過隔離液隔離地層，通過堵漏液堵塞漏失層位，具有操作方便，堵漏效率高，堵漏范圍大的優點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種煤田鉆孔堵漏系統，包括灌注系統、鉆桿連接系統和漿液系統，

所述灌注系統包括灌注管，單向閥，管靴，灌注底孔，灌注圓孔，以及自下而上分別設置于灌注管內部的一級活塞和二級活塞；單向閥安裝于一級活塞底部，置于一級活塞和二級活塞之間，管靴通過孔用螺紋與灌注管連接，灌注圓孔分布于灌注管下部，灌注底孔置于灌注管底部；

所述鉆桿連接系統包括鉆桿接頭，卡簧，纏套于鉆桿接頭凹槽處的膨脹套，以及設于鉆桿接頭中部凹槽的沖壓孔；膨脹套通過卡簧與鉆桿接頭連接，鉆桿通過鉆桿接頭與灌注管連接；

所述漿液系統包括隔離液和堵漏液，隔離液和堵漏液分別填充于管靴、一級活塞和二級活塞之間；

進一步地，灌注圓孔有4個，均勻分布在灌注管下部，并用密封膠密封；

進一步地，沖壓孔有4個，均勻分布于鉆桿接頭中部的凹槽處；

進一步地，一級活塞和二級活塞由尼龍六或加強尼龍制成；

進一步地，單向閥由玻璃珠和彈簧構成；

進一步地，隔離液為聚丙烯酰胺水溶液；

進一步地，堵漏液為水泥、水玻璃和細砂的混合物；

進一步地，膨脹套由橡膠膜制作而成。

工作原理：開啟泥漿泵，泥漿通過沖壓孔向鉆孔孔壁擠壓膨脹套，使膨脹套緊貼孔壁，形成孔底至灌注裝置間的獨立灌注空間；灌注管下部充填的隔離液在一級活塞推動下頂開灌注圓孔和灌注底孔處的密封膠，進入鉆孔漏失層，在孔壁上形成薄膜，隔離地下水；待隔離液與鉆孔漏失層充分接觸，再次開啟泥漿泵，灌注管上部填充的堵漏液在二級活塞的推動下灌注入鉆孔漏失層，并在獨立的堵漏環境中實現堵漏液的初凝與終凝，堵塞漏失地層孔隙、裂隙和溶隙。

本發明的有益效果是：①漿液系統采用了隔離液和堵漏液兩種漿液，隔離液為聚丙烯酰胺水溶液，在孔壁間形成有機高分子薄膜，有效隔離地下水。堵漏液為水玻璃、水泥和細砂組成的混合物，具有凝結快、凝結強度高的特點，兩種液體對漏失地層分別起作用，極大提高堵漏效率和堵漏效果；

②由于堵漏系統采用了隔離液和堵漏液及兩級活塞，可以分階段控制注入漏失層，在鉆孔孔壁形成有機高分子薄膜情況下，進行孔壁巖體孔隙、裂隙和溶隙的封堵，提高了堵漏效果，有效地發揮了隔離液和堵漏液的作用，堵漏效果明顯；

③?由于堵漏系統采用了膨脹套，使孔底至灌注裝置間灌注空間相對獨立，減少其他層位與地下水對堵漏層位的干擾和影響，有利于堵漏液向漏失地層的定性運動；

④?采用加強尼龍或者尼龍六為材質的活塞，穩定性較高，有效控制活塞質量及其下行阻力對隔離液和堵漏液的影響。

⑤?本系統結構簡單，操作方便，工程費用低，對于煤田鉆孔復雜漏失地層堵漏的效果更為顯著。鉆孔漏失堵漏系統對鉆孔漏失地層要求不高，可適用于各種漏失地層和不同地下水位鉆孔漏失的堵漏，可有效增強漏失地層結構和強度。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖。

圖中：1、灌注管，2、一級活塞，3、二級活塞，4、單向閥，5、管靴，6、灌注底孔，7、灌注圓孔，8、密封膠，9、鉆桿接頭，10、密封圈，11、沖壓孔，12、膨脹套，13、卡簧，14、隔離液，15、堵漏液。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。