[發明專利]超深鉆井井筒中間支撐裝置

無效

• 申請號: 201110316946.5
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102392647A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 史基盛;王厚良;馬進;王珍;劉林林
• 申請（專利權）人: 中煤礦山建設集團有限責任公司
• 主分類號: E21D7/00
• 分類號: E21D7/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生;胡東升

技術領域：

本發明涉及一種超深鉆井井筒中間支撐裝置。

背景技術：

超深鉆井(700米以上)井筒若發生豎向失穩會造成兩種后果，一是井筒失穩后井筒壁貼近鉆井井幫，造成井筒結構的變形，從而引起井筒的破壞，井筒外的泥漿和地層的水填充到井筒內，使井筒垮塌，形成災難性后果；另一種情況是，井筒傾倒在鉆井井幫后沒有造成井筒的損壞，這時，由于井筒壁貼近井幫，使成井井筒的有效圓直徑大幅度減少，井筒的提升斷面積達不到設計要求，井筒無法滿足使用要求，使成井井筒成為廢品。

目前我國鉆井法施工的最深紀錄是板集煤礦主井，該井深660m，井徑6.2m，該井井筒下沉到底后，井筒豎向失穩已處于臨界狀態。隨著我國煤炭開發的難度增加，淺井越來越少，往后千米深井將越來越多，鉆井法施工的豎向失穩問題已經是下一步發展的技術瓶頸。

通常解決豎向失穩的方法是增加井筒結構的橫斷面形心主慣性矩，達到增強井筒豎向剛度的目的，該方法使井筒截面變大，使井筒制作成本加大，此外井筒變大后，鉆井直徑也就相應變大，增加了整個井筒的造價。

發明內容：

為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種超深鉆井井筒中間支撐裝置，通過在鉆井井筒的中上段某處，沿其周向設置一圈6～8個中間支撐結構，解決了井筒的失穩問題，失穩問題的解決使鉆井法施工超700m深井成為可能，并可通過增加中間支撐層數，解決1000m深井鉆井的豎向穩定性問題。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

超深鉆井井筒中間支撐裝置，包括：

預埋在所述井筒壁內的預埋筒，所述預埋筒沿所述井筒的徑向設置且兩端在井筒壁的內外貫通，并在所述預埋筒朝向井筒內腔的一端上設有連接法蘭；

在所述連接法蘭上連接有油缸支座，液壓缸設置于所述油缸支座上；

在所述預埋筒內同軸設置有筒狀的滑靴，所述滑靴的外圓周與所述井筒的內壁之間設有O型密封圈密封，并在所述滑靴的外端設有封堵法蘭。

所述液壓缸的活塞桿軸線與所述筒狀滑靴的軸線重合，所述活塞桿的端部在所述滑靴的內腔延伸至所述封堵法蘭的內壁上。

在所述井筒的一周設置有6-8個支撐裝置且處在同一水平面上。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、本發明鉆井井筒中間支撐裝置是一個創新型的結構，目前在國內鉆井法施工中還沒有應用過，本技術解決了超700m深鉆井的豎向穩定性問題，為鉆井法施工700～1000m深井提供了豎向穩定性的技術支持。

2、本發明鉆井井筒中間支撐裝置采用在預制井筒時預埋好預埋筒，為井筒下沉到底后方便進行中間支撐，是鉆井井筒豎向穩定性的解決方法之一，這比單純增加井筒結構的橫斷面主慣性矩來提高豎向穩定性又經濟又方便，而單純增加井筒橫斷面形心主慣性矩，會造成井筒造價過高，并且可能使井筒過重無法進行懸浮下沉作業。

3、本發明鉆井井筒中間支撐裝置通過調整液壓缸活塞桿伸出量的不同，達到鉆井井底中心和井筒中心軸線重合的目的，保證了井筒的垂直度，同時也提高了井筒提升斷面的有效圓直徑。

4、本發明鉆井井筒中間支撐裝置在井深很大時，若單層中間支撐裝置滿足不了要求，可使用兩層或多層中間支撐裝置。

附圖說明：

圖1為本發明鉆井井筒中間支撐裝置應用于井筒上的示意圖；圖2為圖1的A部放大圖；圖3(a、b、c)為鉆井井筒豎向穩定性改善示意圖；圖4為本發明預埋筒示意圖。

圖中標號：1泥漿，2井筒，3配重水，4井筒底，5預埋筒蓋，6液壓缸，7油缸支座，8預埋筒，9為O型密封圈，10滑靴，11封堵法蘭。

具體實施方式：

實施例：結合圖1-4，本實施例的超深鉆井井筒中間支撐裝置，包括：

預埋在井筒壁內的預埋筒8，預埋筒8沿井筒的徑向設置且兩端在井筒壁的內外貫通，并在預埋筒8朝向井筒內腔的一端上設有連接法蘭；在連接法蘭上以螺栓螺母連接有油缸支座7，液壓缸6設置于油缸支座7上；在預埋筒8內同軸設置有筒狀的滑靴10，滑靴10的外圓周與井筒的內壁之間設有O型密封圈9密封，并在滑靴的外端設有封堵法蘭11。

具體設置中，液壓缸6的活塞桿軸線與筒狀滑靴10的軸線重合，在活塞桿的端部螺紋連接一推塊12，推塊12在滑靴的內腔延伸至封堵法蘭11的內壁上。實際應用中，在井筒的一周設置有6-8個支撐裝置且處在同一水平面上。