[實用新型]一種煤層氣井套管中分段高壓注漿器

有效

• 申請號: 201720871947.9
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN207048724U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 孟召平;郭向前;李超;田永東;姚愛軍
• 申請（專利權）人: 山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司;中國礦業大學（北京）;山西藍焰煤層氣集團有限責任公司
• 主分類號: E21B33/14
• 分類號: E21B33/14
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)14110
• 代理人: 鄭晉周,楊陳鳳

技術領域

本實用新型屬于層氣資源開采技術領域，具體涉及一種用于煤層氣井的井壁加固注漿施工的煤層氣井套管中分段高壓注漿器。

背景技術

煤層氣地面施工鉆井需用套管固井，特別是穿越采空區時，套管與鉆井圍巖很難實現密貼，影響了管井的長期穩定性。這就需要在套管與井壁間進行注漿加固，現階段的注漿方法是從孔底注漿，但因采空區的存在，不能實現注漿液體上返至預定高度。因此，若能采取辦法和改進注漿裝置，實現在鉆井內指定的區域或區段，進行套管與井壁間注漿，則大大提高注漿效率和效果。

發明內容

為了能實現在鉆井指定的區域或區段進行套管與井壁間注漿，山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司煤與煤層氣共采國家重點實驗室專門研發了一種煤層氣井套管中分段高壓注漿器。

本實用新型采用如下技術方案：

一種煤層氣井套管中分段高壓注漿器，包括管體，所述管體為三段一體式結構，管體的中部為開有若干注漿槽的花管，管體的上部和下部分別為絲扣， 上、下部絲扣處分別安裝有止漿塞組合，上、下部止漿塞組合之間的區間段為注漿段，其中，上部止漿塞組合可沿注漿器上部絲扣上下移動；所述上部注漿器上部絲扣的頂端安裝有用于配合連接鉆桿、注漿管的鎖接頭。

所述止漿塞組合包括夾持螺栓、橡膠密封圈和彈性軟膠環，夾持螺栓與絲扣配合連接，橡膠密封圈和彈性軟膠環相互平行、同軸緊貼套接于夾持螺栓與套管之間，形成雙層密封止漿結構。

所述橡膠密封圈設于彈性軟膠環外側。即對于上部的止漿塞組合，彈性軟膠環安裝于橡膠密封圈下方，而對于下部的止漿塞組合，彈性軟膠環安裝于橡膠密封圈上方，因此，內側是相對注漿液描述，彈性軟膠環構成與注漿液直接接觸的第一層密封，橡膠密封圈構成第二層密封。

所述注漿段的長度為0.5-1m。

所述注漿槽為平行管體軸線方向的長方形槽口，沿管體軸線方向設置不少于三層，每層不少于3個槽口，相鄰層的槽口錯位設置。保證在該注漿段內出漿均勻。

本實用新型主要解決了以下技術問題：

（a）實現在套管中分段進行套管與井壁間注漿，且可選擇注漿段長度；

（b）設置雙層止漿閥，實現高壓力注漿；

（c）設置獨立高壓注漿管，可使用普通勘探鉆桿與注漿器連接，簡化了注漿裝備。

因此，采用本裝置進行煤層氣井的套管外注漿加固，可以在指定的鉆井內區段或位置，實現可變區段長度的高壓注漿，對指定區域的套管外井壁圍巖進行加固，套管與井壁密貼，大大增強了煤層氣井的穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖中：1.鉆桿；2.注漿管；3.套管；4.鎖接頭；5.注漿器上部絲扣；6.夾持螺栓；7.橡膠密封圈；8.彈性軟膠環；9.注漿槽；10.注漿器底部絲扣；11.管體。

具體實施方式

結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示的煤層氣井套管中分段高壓注漿器，其管體11分上中下三部分，上部為長度0.1-0.5m的注漿器上部絲扣5，中部為開有3對注漿槽9的花管部分，長度0.5m左右，下部為0.2m長度的注漿器底部絲扣10。在注漿器上部絲扣5和注漿器底部絲扣10處均安裝止漿塞組合（包括三個夾持螺栓6、橡膠密封圈7和彈性軟膠環8）。上部止漿塞組合可沿注漿器上部絲扣5移動，從而實現在套管中分段進行套管與井壁間注漿，且可選擇注漿段長度，一般選擇長度范圍0.5-1.0m。止漿塞組合中設置橡膠密封圈7和彈性軟膠環8，具備雙層止漿的作用，在注漿壓力作用下，彈性軟膠環8受擠壓與套管密貼，顯著提高了止漿性能，實現了高壓力注漿。

專用鎖接頭4可以連接鉆桿1、注漿管2和注漿器上部絲扣5，鉆桿可選擇普通的勘探鉆桿，注漿管采用高壓注漿管，提高了設備材料選擇的靈活性，降低了成本。

本實用新型裝置的使用流程如下：

（1）選擇合適直徑的注漿器管體11，準備好相應配件，包括鉆桿1、注漿管2、鎖接頭4、夾持螺栓6、橡膠密封圈7、彈性軟膠環8等。

（2）將下部的止漿塞組合（包括三個夾持螺栓6、橡膠密封圈7和彈性軟膠環8）依次旋擰到注漿器底部絲扣10上。

（3）將上部的止漿塞組合（包括三個夾持螺栓6、橡膠密封圈7和彈性軟膠環8）依次旋擰到注漿器上部絲扣5上，并根據需要調節注漿段的長度，使止漿塞組合停在某個固定位置。

（4）將第一節鉆桿1和相應的注漿管2與鎖接頭4絲扣連接，并將注漿器起吊送入套管3中。