可钻式恒压圈闭堵漏工具结构设计及优化OA

为了破解川渝地区裂缝、断层、不整合接触的弱面结构及多压力体系等地质因素导致的复杂井漏堵漏时效低、液柱压力失控及井漏扩散风险高等难题,创新设计了一种可钻式恒压圈闭堵漏工具。基于室内工装实验,完成了坐封—堵漏—丢手执行机构、坐封胶筒、过流止回结构参数优化及高强度可钻除材质优选,在此基础上开展了坐封、承压、丢手性能综合测试。研究结果表明:(1)优化销钉数量,可实现投球分级憋压,在5 MPa的压力梯度下,依次触发胶筒坐封、花键解锁及球座脱落,实现漏层上部物理封隔与堵漏浆精准泵注;(2)设计环槽型坐封胶筒与破裂式滑轨导向扶正环可有效避免胶筒非均匀膨胀与“肩突”破裂问题,提升密封稳定性;(3)选择7075铝合金、纤维复合材料、氢化丁腈橡胶等高强度可钻除材质可满足快速钻除及返排需求;(4)该工具综合性能满足耐压差10 MPa、耐温120℃、密封井筒范围Ø215.9~240.0 mm、投球坐封后能实现12 h安全稳定封隔。结论认为,所研发的堵漏工具既能有效维持井筒液柱压力稳定,又能精准快速将高浓度堵漏材料泵送至漏失层位,为川渝地区复杂漏失的精准、快速、安全治理提供了创新技术支撑。