[實用新型]一種煤礦定向鉆井用鉆具封孔裝置

有效

• 申請號: 201821674774.2
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN209145550U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 張保貴;柏軻
• 申請（專利權）人: 新疆恒智偉業石油工程技術開發有限公司
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

一種煤礦定向鉆井用鉆具封孔裝置，包括側壁設有槽口的中空外套，外套上端面設有臺階、內側設有中空環狀密封膠芯；外套內側設有上部為錐形的環狀結構的滑套；滑套外側連接支撐塊，支撐塊下方的外套壁上設有支撐環，在支撐塊和支撐環間設有拉力彈簧，在支撐塊下側設有穿過支撐環的支撐調節螺栓。本實用新型通過滑套對密封膠芯擠壓，使得密封膠芯下部向內收縮，主動補償密封膠芯與鉆具之間因為磨損而產生的間隙，繼續達到密封效果，延長密封膠芯的使用壽命。

技術領域

本實用新型屬于煤礦鉆井裝備領域，具體涉及一種煤礦定向鉆井用鉆具封孔裝置。

背景技術

煤層的孔隙和裂隙內，存儲有大量的瓦斯氣體，在采煤作業之前，應將煤層中的瓦斯氣體排出，否則達到一定的濃度時極易產生燃燒和爆炸，造成井下安全事故和災難。目前瓦斯的抽采，主要采取地面鉆井預抽和井下抽采兩種方式。地面鉆井預抽方式具有不受空間約束，不受時間限制，可起到地質勘探作用的特點。但是由于我國煤層普遍滲透率低，所以地面鉆井預抽的先進技術在我國適用區域有限，在多數礦區，地面鉆井預抽的難度較大，井下抽采仍然是煤層氣抽放的主要方式。井下水平定向鉆進作為井下抽采的主要技術手段，在各煤礦得到了大量的應用。

在煤礦井下水平定向鉆進過程中，如果不采取專門的措施，煤層中的瓦斯會在鉆具和套管之間的環空溢出，進而影響鉆井安全。現有技術措施：采用橡膠材質的密封圈或環，安裝在鉆具與井眼環空之間的位置，通過橡膠的彈性變形對鉆具進行密封，該技術起到了密封鉆具和套管之環空的作用，保障了井下安全，但由于鉆具在鉆進的過程中需要持續向井眼深處移動以及間歇性的轉動，這樣鉆具對密封圈或環的磨損非常嚴重，隨著橡膠接觸面的逐漸磨損，橡膠的彈性壓縮量不能及時補償磨損間隙，同時鉆井過程中環空壓力隨時存在波動變化，以及具有磨礪性介質的存在，密封圈或環的使用壽命極為有限，因而，需要頻繁更換密封圈或環，嚴重影響了鉆進作業的進度，并且還增大了安全隱患，增加了成本。

發明內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術僅依靠密封件彈性壓縮變形的方式對鉆具與環空之間的密封，當密封件磨損之后，密封件的彈性不足以補償磨損間隙和平衡環空壓力，易于造成密封失效的問題，提供一種具有主動補償密封功能的煤礦定向鉆井用鉆具封孔裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種煤礦定向鉆井用鉆具封孔裝置，包括中空圓柱環狀的外套，在外套壁上、沿圓周方向均勻分布有若干上下方向的槽口，外套上端面靠近中空位置設有臺階；在外套內側設有縱剖面為倒梯形的密封膠芯，所述密封膠芯為中空環狀，密封膠芯上端面設有與所述臺階尺寸相匹配的法蘭；在外套內側還設有能夠上下滑動的環狀結構的滑套，所述滑套上半部分的內側為錐形結構，該錐形結構與密封膠芯的外側形狀相適應，能夠插入密封膠芯與外套之間的空隙中，在靠近槽口四周位置的滑套外側設有密封件，以防止井內流體從槽口泄漏；滑套外側連接有穿過槽口并能夠在槽口中上下移動的支撐塊，所述支撐塊和槽口的數量相等，在外套的外壁上、沿圓周方向設有支撐環，所述支撐環位于支撐塊下方，支撐環和支撐塊之間設有彈簧，在支撐塊下側設有穿過支撐環的支撐調節螺栓。

進一步的，所述外套的上下兩端設有與其它部件相連接的法蘭或卡箍結構。

進一步的，所述槽口為矩形結構，兩條長邊為上下方向。

進一步的，所述密封膠芯為橡膠或尼龍材料。

進一步的，所述密封膠芯上端面高于外套上端面，當外套上部與其它部件連接時，該密封膠芯的上端面能夠起到密封作用。

進一步的，所述支撐環還能被設置在支撐塊的上方，此時，所述支撐調節螺栓穿過支撐環與支撐塊的上端面相接觸。

本實用新型的有益效果：