CN107503740A - 机械膨胀式封孔测压装置及测压方法 - Google Patents
机械膨胀式封孔测压装置及测压方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107503740A CN107503740A CN201710927431.6A CN201710927431A CN107503740A CN 107503740 A CN107503740 A CN 107503740A CN 201710927431 A CN201710927431 A CN 201710927431A CN 107503740 A CN107503740 A CN 107503740A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- sealing
- core pipe
- hole
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000008961 swelling Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明涉及煤层和围岩中的瓦斯封孔测压装置，具体是一种适用于倾斜向下钻孔的机械膨胀式封孔测压装置及测压方法。包括测压管、注浆管、注浆泵，还包括芯管、膨胀管、套管，膨胀管为套管的一部分，套管前端设置有套管螺母；芯管套装在套管内，芯管前端设置有芯管螺杆；测压管贯穿芯管并通过胶塞定位；注浆管伸入芯管内；芯管、套管上分别设置有花孔；套管外端套装有与煤岩固定的固定垫圈。本装置通过芯管旋转使膨胀管膨胀，挤压煤岩，达到封孔和固定的目的，再通过灌入砂浆进行封孔，密封效果进一步提升。本装置结构简单，安装便捷，操作方便，其测定结果更加准确，只需更换套管仍可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及煤层和围岩中的瓦斯封孔测压装置，具体是一种适用于倾斜向下钻孔的机械膨胀式封孔测压装置及测压方法。
背景技术
煤矿建设和生产过程中，煤层和围岩中的瓦斯气体会涌出，对井下安全造成严重威胁。由于不同的煤层、不同的矿井中的瓦斯赋存状态的不同，瓦斯造成危险的程度也不尽相同。只有在了解瓦斯的基本性质和煤层瓦斯赋存状况的情况下，掌握煤层瓦斯赋存主要参数的测定，才能为瓦斯治理提供可靠的参考依据。
矿井瓦斯抽放钻孔按设计完成后进行封孔，目前矿井的封孔方法主要采用单一的水泥砂浆封孔，封孔的过程操作虽然比较简单省时，但封孔效果往往不理想。对于近水平或缓倾斜煤层进行注浆封孔时，无法对注浆量进行有效的控制，注浆过多容易流入测压孔，造成阻塞；注浆不足，可能导致钻孔密封不严，二者均会影响测压效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种采用机械膨胀固定和砂浆封孔的方式进行瓦斯压力的测定和抽放，可确保合适的注浆量，而且格外适用于倾斜向下钻孔的机械膨胀式封孔测压装置及测压方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种机械膨胀式封孔测压装置，包括测压管、注浆管、注浆泵，还包括芯管、膨胀管、套管，膨胀管为套管的一部分，套管前端设置有套管螺母；芯管套装在套管内，芯管前端设置有芯管螺杆；测压管贯穿芯管并通过胶塞定位；注浆管伸入芯管内；芯管、套管上分别设置有花孔；套管外端套装有与煤岩固定的固定垫圈。
进一步的，芯管与套管之间设置有胶圈。
所述的机械膨胀式封孔测压装置的测压方法，包括以下步骤：
步骤一，利用钻机对煤岩进行钻孔；
步骤二，测压装置放入钻孔内，使用聚氨酯进行封孔，将固定垫圈固定在煤壁上；
步骤三，旋转芯管，使芯管螺杆作用于套管螺母，使得膨胀管胀开固定在钻孔中；
步骤四，利用注浆泵开始注浆封孔，砂浆从注浆管进入芯管，并从花孔流出，进行封孔，当注浆泵注浆达到一定压力时，注浆完毕；
步骤五，当封孔完毕，花管在测压室中处于密封状态，读取压力表数据并记录；
步骤六：测定完毕，整理回收器械，下次使用更换套管。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：
通过芯管旋转使膨胀管膨胀，挤压煤岩，达到封孔和固定的目的，再通过灌入砂浆进行封孔，密封效果进一步提升。本装置结构简单，安装便捷，操作方便，其测定结果更加准确，只需更换套管仍可重复使用。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中A—A剖视图；
图3为图1中B—B剖视图；
图中：1—煤岩；2—花管；3—芯管；4—套管螺母；5—膨胀管；6—胶塞；7—胶圈；8—花孔；9—套管；10—测压管；11—注浆管；12—压力表；13—注浆泵；14—固定垫圈；15—聚氨酯；16—砂浆；17—测压室；18—芯管螺杆。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
参见图1-3，一种机械膨胀式封孔测压装置，由芯管3、膨胀管5、套管9、测压管10、注浆管11等器械构成，膨胀管5为套管9的一部分，套管9前端设置有套管螺母4；芯管3套装在套管9内，芯管3前端设置有芯管螺杆18；测压管10贯穿芯管3并通过胶塞6定位，测压管10前端的花管位于测压室17内，测压管10外端装有压力表12；注浆管11前端伸入芯管3内，注浆管11外端连接注浆泵13；芯管3、套管9上分别设置有对应的花孔8；套管9外端套装有与煤岩1固定的固定垫圈14；芯管3与套管9之间设置有胶圈7，胶圈7的套装位与胶塞6同位；胶塞6可将测压管10固定在芯管3的中心位置，并且可对砂浆16起到封堵作用，胶圈7同样对砂浆16起到封堵作用。
采用上述封孔测压装置进行瓦斯压力测定时，按如下步骤进行：
步骤一：利用钻机对煤岩1进行钻孔；
步骤二：将测压装置放入钻孔内，使用聚氨酯15进行封孔，将固定垫圈14固定在煤壁上；
步骤三：旋转芯管3，芯管螺杆18作用于套管9的套管螺母4，使得膨胀管5胀开固定在煤岩1中；
步骤四：利用注浆泵13开始注浆封孔，砂浆从注浆管11进入芯管3，并从花孔8流出，进行封孔，当注浆泵13注浆达到一定压力时，注浆完毕；
步骤五：当封孔完毕，花管2在测压室17中处于密封状态，读取压力表12数据并记录；
步骤六：测定完毕，整理可回收器械，下次使用更换套管9。
以上所述，仅为本发明较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种机械膨胀式封孔测压装置，包括测压管（10）、注浆管（11）、注浆泵（13），其特征在于：还包括芯管（3）、膨胀管（5）、套管（9），膨胀管（5）为套管（9）的一部分，套管（9）前端设置有套管螺母（4）；芯管（3）套装在套管（9）内，芯管（3）前端设置有芯管螺杆（18）；测压管（10）贯穿芯管（3）并通过胶塞（6）定位；注浆管（11）伸入芯管（3）内；芯管（3）、套管（9）上分别设置有花孔（8））；套管（9）外端套装有与煤岩（1）固定的固定垫圈（14）。
2.根据权利要求1所述的机械膨胀式封孔测压装置，其特征在于：芯管（3）与套管（9）之间设置有胶圈（7）。
3.一种如权利要求1所述的机械膨胀式封孔测压装置的测压方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，利用钻机对煤岩（1）进行钻孔；
步骤二，测压装置放入钻孔内，使用聚氨酯（15）进行封孔，将固定垫圈（14）固定在煤壁上；
步骤三，旋转芯管（3），使芯管螺杆（18）作用于套管螺母（4），使得膨胀管（5）胀开固定在钻孔中；
步骤四，利用注浆泵（13）开始注浆封孔，砂浆从注浆管（11）进入芯管（3），并从花孔（8）流出，进行封孔，当注浆泵（13）注浆达到一定压力时，注浆完毕；
步骤五，当封孔完毕，花管（2）在测压室（17）中处于密封状态，读取压力表（12）数据并记录；
步骤六：测定完毕，整理回收器械，下次使用更换套管（9）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710927431.6A CN107503740A (zh) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | 机械膨胀式封孔测压装置及测压方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710927431.6A CN107503740A (zh) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | 机械膨胀式封孔测压装置及测压方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107503740A true CN107503740A (zh) | 2017-12-22 |
Family
ID=60700562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710927431.6A Pending CN107503740A (zh) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | 机械膨胀式封孔测压装置及测压方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107503740A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109116411A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-01 | 东北大学 | 一种适用于不同孔径的孔内微震传感器固定和回收装置 |
| CN110656910A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-07 | 东方雨虹智能装备有限责任公司 | 注浆用接驳器 |
| CN114151057A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-08 | 安徽理工大学 | 一种煤岩钻孔高压水力压裂实验装置及其使用方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4862961A (en) * | 1988-06-09 | 1989-09-05 | N.A.R.K. Properties | Retrievable tension-set packer |
| US20040065445A1 (en) * | 2001-05-15 | 2004-04-08 | Abercrombie Simpson Neil Andrew | Expanding tubing |
| JP2011220079A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 封止装置 |
| CN203769707U (zh) * | 2014-04-02 | 2014-08-13 | 西安科技大学 | 顺煤层钻孔瓦斯抽采测压一体封孔装置 |
| CN204186376U (zh) * | 2014-09-28 | 2015-03-04 | 安徽理工大学 | 一种测量瓦斯压力的“套管-气囊-粘液封孔”新型装置 |
| CN205422620U (zh) * | 2016-04-14 | 2016-08-03 | 开滦(集团)有限责任公司技术中心 | 矿井煤层钻孔封孔器 |
| CN106639962A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-05-10 | 华北理工大学 | 一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置 |
| CN207229093U (zh) * | 2017-10-09 | 2018-04-13 | 开滦(集团)有限责任公司技术中心 | 机械膨胀式封孔测压装置 |
-
2017
- 2017-10-09 CN CN201710927431.6A patent/CN107503740A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4862961A (en) * | 1988-06-09 | 1989-09-05 | N.A.R.K. Properties | Retrievable tension-set packer |
| US20040065445A1 (en) * | 2001-05-15 | 2004-04-08 | Abercrombie Simpson Neil Andrew | Expanding tubing |
| JP2011220079A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 封止装置 |
| CN203769707U (zh) * | 2014-04-02 | 2014-08-13 | 西安科技大学 | 顺煤层钻孔瓦斯抽采测压一体封孔装置 |
| CN204186376U (zh) * | 2014-09-28 | 2015-03-04 | 安徽理工大学 | 一种测量瓦斯压力的“套管-气囊-粘液封孔”新型装置 |
| CN205422620U (zh) * | 2016-04-14 | 2016-08-03 | 开滦(集团)有限责任公司技术中心 | 矿井煤层钻孔封孔器 |
| CN106639962A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-05-10 | 华北理工大学 | 一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置 |
| CN207229093U (zh) * | 2017-10-09 | 2018-04-13 | 开滦(集团)有限责任公司技术中心 | 机械膨胀式封孔测压装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109116411A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-01 | 东北大学 | 一种适用于不同孔径的孔内微震传感器固定和回收装置 |
| CN110656910A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-07 | 东方雨虹智能装备有限责任公司 | 注浆用接驳器 |
| CN110656910B (zh) * | 2019-10-23 | 2022-04-12 | 东方雨虹智能装备有限责任公司 | 注浆用接驳器 |
| CN114151057A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-08 | 安徽理工大学 | 一种煤岩钻孔高压水力压裂实验装置及其使用方法 |
| CN114151057B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-08-04 | 安徽理工大学 | 一种煤岩钻孔高压水力压裂实验装置及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018184397A1 (zh) | 防砂井筒堵塞-解堵一体化评价实验模拟装置及方法 | |
| CN107503740A (zh) | 机械膨胀式封孔测压装置及测压方法 | |
| CN106930713B (zh) | 一种套管破损修复方法 | |
| CA2851874C (en) | Formation pressure sensing system | |
| CN207229093U (zh) | 机械膨胀式封孔测压装置 | |
| EP3688271A1 (en) | Stress testing with inflatable packer assembly | |
| CN109269955B (zh) | 一种煤岩层渗透率原位测试装置及方法 | |
| CN105804692A (zh) | 一种新式煤矿瓦斯压力测定注浆封孔方法 | |
| CN111456721A (zh) | 一种多级气囊快速封孔瓦斯压力测定装置及测定方法 | |
| CN203702110U (zh) | 水平井管外分段压裂防砂管柱 | |
| CN101050699B (zh) | 一种利用同层垂向干扰试井获取厚油层垂向渗透率的方法及测试管柱 | |
| CN202064936U (zh) | 无线传输井下关井测压装置 | |
| US2158569A (en) | Formation tester | |
| CN203145925U (zh) | 上向远距离钻孔快速测定煤层瓦斯压力的装置 | |
| CN201003397Y (zh) | 可控节流控制器 | |
| ENEVER | Case studies of hydraulic fracture stress measurement in Australia | |
| CN114763732A (zh) | 用于井下含有地层注入压力的控制压力套管钻井方法 | |
| CN202673258U (zh) | 采油完井充填装置 | |
| CN203452662U (zh) | 水平井分段坐封式井口流量法找水管柱 | |
| CN209069790U (zh) | 一种煤岩层渗透率原位测试装置 | |
| CN106639969A (zh) | 小井眼侧钻井射孔井段的封堵方法 | |
| CN108661622B (zh) | 一种储气库废气井封堵效果的测试方法 | |
| CN112431583A (zh) | 疏松砂岩储层鱼刺型水平分支井钻完井支撑装置及其支撑钻井方法 | |
| CN204825909U (zh) | 深厚砂层覆盖下溶洞注浆***设备 | |
| CN214894734U (zh) | 一种风化基岩孔-裂隙垂向渗透性测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171222 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |