[實用新型]繩索取心孔內灌注器

有效

• 申請號: 201220148973.6
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN202578626U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 胡郁樂;張曉西;張惠;劉狄磊;曲波;楊國巍;羅光強
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

技術領域

本實用新型涉及一種繩索取心孔內灌注器。

背景技術

繩索取心鉆探方法具有鉆進效率高、成本低、鉆孔質量好等優點，是目前巖心地質鉆探的主要施工方法。然而，在復雜地層鉆進時，鉆孔漏失現象普遍存在。與其它鉆進方法相比較，繩索取心鉆探方法成孔的特點決定了它的漏失情況更加復雜，既嚴重影響了鉆進效率，增加鉆進成本，又危及鉆進安全。解決繩索取心鉆進中的漏失問題，目前普遍采用低密度沖洗液鉆進方法，如充氣泡沫泥漿鉆進等，以平衡地層壓力，防治漏失，但這種方法局限于解決一般性漏失問題。對于嚴重漏失現象，仍需提鉆堵漏，而且有效的治理方法不多，采用常規堵漏方法在技術上仍存在著問題。目前解決地層漏失問題已經受到人們普遍重視，而快速堵漏技術的效果如何，除了與堵漏材料的性能有關之外，堵漏灌注器的性能好壞，也是堵漏成敗的關鍵。

以聚合物為基礎的化學灌漿材料在國內外均得到了廣泛應用。我國在應用脲醛樹脂、聚亞胺膠脂(馬麗散)等固化劑處理鉆孔漏失，穩定孔壁等方面也積累了一定的實踐經驗。但是在推廣應用速凝化學漿液進行護壁堵漏工作中，一個突出的問題就是目前還缺乏操作簡單性能良好的灌注器，為了解決繩索取心鉆探中嚴重漏失的快速封堵問題，鞏固該鉆探方法優質高效的特點，必須開發了一種與繩索取心鉆具配套使用的堵漏灌注器。

發明內容

本實用新型的目的是為解決現有技術存在的問題，而提供一種具有結構緊湊，制造技術要求低，使用安全可靠，性價比高的繩索取心孔內灌注器，用于解決繩索取心鉆進過程中遇到的孔內漏失問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：提供一種繩索取心孔內灌注器，包括外殼及其內安裝的導桿和活塞盤，所述的外殼由頂部連接鉆桿、上腔缸套、上腔密封盤、下腔缸套、下腔密封盤和底部連接鉆桿順序連接構成，所述的頂部連接鉆桿內有錐形盤和頂部導桿，錐形盤通過螺母固定在頂部導桿上端，頂部連接鉆桿下端設有4個泄流口；所述的上腔活塞盤通過螺母固定在頂部導桿下端和上腔導桿上端，上腔活塞盤與上腔缸套之間由大密封圈密封，上腔活塞盤中通過緊定螺釘安裝有上腔單向閥，彈卡機構安裝于上腔活塞盤內；彈卡機構由彈卡和彈卡彈簧組成，彈卡彈簧置于彈卡的尾部，將彈卡壓入上腔缸套內壁上的彈卡槽內，通過彈卡機構卡住上腔活塞盤；所述的上腔密封盤由螺紋連接在上腔缸套與下腔缸套之間，上腔密封盤中安裝有上腔溢流閥，上腔導桿插在上腔密封盤中，上腔導桿與上腔密封盤之間由小密封圈密封；所述的下腔活塞盤通過螺母固定在上腔導桿下端和下腔導桿的上端，下腔活塞盤中安裝有下腔單向閥，下腔活塞盤與下腔缸套之間由大密封圈密封；所述的下腔導桿的下端插在下腔密封盤中，下腔導桿與下腔密封盤之間由小密封圈密封；下腔密封盤中安裝有下腔溢流閥，下腔密封盤中還設有下注入孔蓋和導桿密封圈。

所述的上腔活塞盤、上腔缸套、下腔活塞盤、下腔缸套和下腔密封盤之間均通過螺紋連接。

本實用新型的繩索取心孔內灌注器也可按功能將灌注器的結構分為投注機構、彈卡機構、容納機構、溢流機構和密封組件五個部分。

所述的錐形盤、頂部導桿、上腔活塞盤、上腔導桿、下腔活塞盤、下腔導桿以及在井孔中投入的鋼球組成投注機構，投注機構能在外殼內壁相對行程中滑動，所述的相對行程為投注機構的錐形盤從初始處運行至泄流口下部。

所述的彈卡和彈卡彈簧組成彈卡機構。灌注器未進行灌注時，彈卡位于上腔缸套上部的彈卡槽內，彈卡彈簧對彈卡施加一定徑向力，使彈卡不易滑出彈卡槽。投入鋼球之后，鋼球被卡在錐形盤的上方，堵住錐形盤中間的孔，截斷灌注器內泥漿的通道，錐形盤以上的泥漿壓力逐漸增大，泵壓上升，泥漿對錐形盤的壓力也逐漸增大，壓力通過錐形盤下方的頂部導桿和上腔活塞盤傳遞到彈卡上，當壓力增大到啟動值，彈卡沿著彈卡槽下部的斜坡滑出彈卡槽，此時，整個投注機構開始沿著外殼內壁向下滑動，上、下活塞盤的滑動縮小了上、下腔體盛裝固化劑的體積，壓出腔體內的固化劑，達到灌注的效果。當投注機構向下運行至行程末端，灌注器完成灌注作業，被上提到地面后，卸下底部連接鉆桿，露出下腔導桿，推動下腔導桿，可將投注機構退回到初始位置。

所述的容納機構用于盛裝固化劑。所述的上腔活塞盤下表面、上腔缸套內壁、上腔導桿外壁、上腔密封盤上表面之間的空腔為上容納腔；下腔活塞盤下表面、下腔缸套內壁、下腔導桿外壁、下腔密封盤上表面之間的空腔為下容納腔；上、下容納腔體積相等，用于盛裝固化劑的上、下腔固化劑溢流體積比為1∶1。