[发明专利]一种水力压裂防止注水杆串杆装置

说明书

本发明公开了一种水力压裂防止注水杆串杆装置，包括：厚壁对穿管，厚壁对穿管上设置有用于供注水压裂工艺插设注水杆的注水对穿孔，注水杆对穿孔上设置有用于限制注水杆的注水杆定位机构，用以控制注水杆的固定角度及高度，并且对固定的注水杆的振动进行消解，厚壁对穿管两端分别设置有上套管和下套管，上套管远离厚壁对穿管一端设置有顶柱，下套管远离厚壁对穿管一端固定设置有控制厚壁对穿管高度调节的升降机构。本发明可以在井下施工地点自由移动，并且根据钻孔高低调整升降机构高度，从而适应井下不同高度钻孔，同时注水杆定位机构可以有效卡紧注水杆位置，从而使得注水杆在卸压过程中不会随水流迅速串出，减少了发生安全事故的风险。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道顶板处理技术领域，尤其涉及一种水力压裂防止注水杆串杆装置。

背景技术

在对煤矿坚硬顶板水力压裂施工过程中，首先需要在工作面及顺槽施工多种角度的钻孔，其次需要将压裂用注水杆及封孔器推入钻孔指定位置进行压裂作业。每次压裂作业完成后，需要对封孔器进行卸压。在卸压过程中受煤岩强度较大的影响，压裂产生的裂隙会迅速闭合，将裂隙中的水顺钻孔返回，导致封孔器及注水杆向下串出。

目前水力压裂技术在煤矿坚硬难垮顶板控制及冲击地压防治方面有着广泛的应用，但在压裂作业过程中，高压流体在泵站压力的作用下注入坚硬顶板的裂隙中，并使列些充分延伸。停止压裂时，裂隙迅速闭合导致高压流体回流至钻孔。卸压过程中，受钻孔回水作用力影响，易造成注水杆迅速串出造成注水杆损坏和伤人的风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为达到上述目的，本发明提出了一种水力压裂防止注水杆串杆装置，包括：厚壁对穿管，所述厚壁对穿管上设置有用于供注水压裂工艺插设注水杆的注水对穿孔，所述注水杆对穿孔上设置有用于限制注水杆的注水杆定位机构，用以控制所述注水杆的固定角度及高度，且所述注水杆定位机构连通有液压系统，用以对注水杆上的振动进行消解，并对注水杆的固定角度及高度进行微调；所述厚壁对穿管两端分别设置有上套管和下套管，所述上套管远离厚壁对穿管一端设置有顶柱，所述下套管远离厚壁对穿管一端固定设置有控制厚壁对穿管高度调节的升降机构。

本发明可以在井下施工地点自由移动，并且根据钻孔高低调整升降机构高度，从而适应井下不同高度钻孔，同时注水杆定位机构可以有效卡紧注水杆位置，从而使得注水杆在卸压过程中不会随水流迅速串出，减少了发生安全事故的风险。

可选地，所述注水杆对穿孔沿所述厚壁对穿管长度方向设置为矩形通孔，用以为注水杆提供在注水杆对穿孔中根据钻孔高度和角度进行移动的空间。

进一步地，所述注水杆定位机构包括固定设置于所述厚壁对穿管上对应注水杆对穿孔两端位置的两块固定板，所述固定板上均配合所述注水对穿孔设置有移动让位通槽，且所述固定板上沿垂直与移动让位通槽长度方向设置有若干定位销孔，所述定位销孔中穿设有注水杆定位销。

进一步地，所述两块固定板高度方向设置有高度差。

进一步地，所述注水杆定位销设置有多条，且能均分为两组插设于两块固定板上的定位销孔中，任意处于同侧固定板上的注水杆定位销插设在相邻的定位销孔中，注水杆均穿过两组注水杆定位销组内注水杆定位销的间隙设置，用以卡紧注水杆。

进一步地，所述厚壁对穿管上对应两个固定板位置均设置有滤振轨道，所述固定板与所述滤振轨道滑移连接，所述滤振轨道内设置有滤振油囊，所述滤振油囊与所述液压系统油路连接设置。

进一步地，所述注水杆定位机构包括分设于所述注水杆对穿孔孔道两侧的两组液压油缸，两组液压油缸分别固定设置于厚壁对穿管靠近所述上套管一端以及靠近下套管一端，且两组液压油缸的伸缩端均朝向注水杆对穿孔方向设置，所述液压油缸伸缩端与注水杆可拆卸固定连接。

进一步地，所述液压油缸伸缩端设置有万向节，所述万向节固定连接有注水杆紧固环，所述注水杆紧固环用于与注水杆可拆卸固定连接。