[发明专利]一种环境友好型囊袋式井下溶洞封堵装置及其封堵方法

摘要

本发明提供了一种环境友好型囊袋式井下溶洞封堵装置及方法，涉及到石油钻井领域领域，主要用于对井下溶洞的封堵，本发明包括连杆、铰链、弹簧、单向阀、铰链、滑轨、传感器、棘轮、电磁铁等机械零部件组合传动方式，通过囊袋的方式实现整个环境友好型囊袋式井下溶洞封堵装置的自动封堵溶洞，减少了对堵漏材料和钻杆的要求，大大降低了封堵溶洞的成本与时间，并可在大的溶洞以及蜂窝状溶洞场合使用。

主权项

1.一种环境友好型囊袋式井下溶洞封堵装置，其特征在于，包括套筒(1)、水泥接收装置(2)、开合装置(3)、传感控制系统(4)、钻具(5)、注液系统(6)；所述套筒(1)中部和底部分别具有用于安装开合装置(3)和水泥接收装置(2)的第一阶梯型空腔和第二阶梯型空腔；所述套筒(1)第一阶梯型空腔处的侧壁上对称开设有两个钻井液开孔(101)，所述第一阶梯型空腔的侧壁上对称设置两个纵向滑块轨道(102)，所述第一阶梯型空腔的侧壁上还设有两个对称布置的径向滑块一的安装槽(106)，所述两个径向滑块一的安装槽(106)分别位于纵向滑块轨道(102)的中间段处；所述第一阶梯型空腔的底面上固定四个周向均匀分布的齿条(107)，所述套筒(1)位于第一阶梯型空腔上部的侧壁上设有两个对称布置的传感器安装槽(103)，所述第一阶梯型空腔与第二阶梯型空腔之间的侧壁上设有两个径向滑块三的安装槽(109)；所述套筒(1)顶端设有夹紧销(104)，所述第一阶梯型空腔与夹紧销(104)之间设置接收管一(105)，所述第一阶梯型空腔与第二阶梯型空腔之间设置接收管二(108)；所述的开合装置(3)包括棘爪(301)、橡胶塞(302)、从动摇杆(303)、圆环(304)、纵向滑块(305)、连接板(306)、连接柱(307)、连接块(308)、铰链一(309)、铰链二(310)、铰链三(311)、径向滑块二(312)；两个所述纵向滑块(305)分别装在两个纵向滑块轨道(102)上，所述连接板(306)焊接在纵向滑块(305)上，连接柱(307)的一端焊接在连接板(306)上、另一端与圆环(304)焊接连接，两个从动摇杆(303)的一端通过铰链一(309)铰接在圆环(304)上、且对称布置，所述两个从动摇杆(303)的另一端通过铰链二(310)与一个径向滑块二(312)铰接，所述径向滑块二(312)的底面与第一阶梯型空腔的底面接触、且能将接收管二(108)的管道遮盖，所述径向滑块二(312)朝向钻井液开孔(101)的一侧装有橡胶塞(302)，所述棘爪(301)过铰链三(311)铰接在径向滑块二(312)上、且与齿条(107)构成棘轮机构；所述的水泥接收装置(2)装在第二阶梯型空腔中、且通过接收管三(205)与接收管二(108)连通；所述钻具(5)通过夹紧销(104)与套筒(1)连接；所述注液系统(6)通过螺纹安装在钻具(5)上方；所述传感控制系统(4)包括径向滑块三(401)、电磁铁二(402)、径向滑块一(403)、电磁铁一(404)、超声波传感器(405)、控制系统(406)、弹簧一(407)、弹簧二(408)；两个径向滑块三(401)分别安装在径向滑块三的安装槽(109)内，将接收管三(205)抵住；两个电磁铁二(402)各自安装在两个径向滑块三的安装槽(109)壁外侧；两个径向滑块一(403)分别安装在两个径向滑块一的安装槽(106)内；两个传感器安装槽(103)外壁上下两侧各设一个电磁铁一(404)；径向滑块一安装槽(106)与径向滑块一(403)之间设置弹簧一(407)，径向滑块三的安装槽(109)与径向滑块三(401)之间设置弹簧二(408)；所述超声波传感器(405)用于测量溶洞的容积，感知堵塞钻井液开孔(101)、打开接收管二(108)的管道入口的触发感应信号，以及检测钻井液开孔(101)和接收管二(108)的管道入口是否分别处于堵塞和打开的状态；所述控制系统(406)根据超声波传感器(405)检测的堵塞钻井液开孔(101)、打开接收管二(108)的管道入口的触发感应信号控制电磁铁一(404)的工作状态启动开合装置(3)的工作，并根据超声波传感器(405)检测的钻井液开孔(101)和接收管二(108)的管道入口分别处于堵塞和打开的状态的信号控制电磁铁二(402)的工作状态使水泥接收装置(2)与套筒(1)分离。