一种反向投砾装置
阅读说明：本技术 一种反向投砾装置 (Reverse gravel throwing device ) 是由 徐成林 陈明 朱晓亚 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种反向投砾装置,涉及铀矿开发配套设备技术领域,解决了砾料容易浮出井筒,导致投砾充填不充分,后期容易塌陷造成巨大损失的问题,包括上锥体、卡瓦筒、筛管；所述锁环套的下端、胶筒和胶筒压环套在胶筒衬套外侧；所述上锥体的上端与胶筒衬套的下端外侧通过螺纹连接；所述筛管通过焊接与连接头的下端和下接头的上端固定连接；所述下接头的下端外侧与密封座上端内侧通过螺纹连接；所述密封座的下端外侧与循环套上端内侧通过螺纹连接；所述密封座下端还设置有一组合页开关。本装置性能稳定,能够保证在投砾过程中砾料不会被循环带出井筒,所投砾料全部投到生产层位,且完井后也不会返出井筒,有效避免造成巨大损失。(The invention discloses a reverse gravel feeding device, relates to the technical field of uranium ore development corollary equipment, and solves the problems that gravel materials are easy to float out of a shaft, so gravel feeding and filling are insufficient, and huge loss is caused by later collapse easily; the lower end of the lock ring sleeve, the rubber cylinder and the rubber cylinder pressure ring are sleeved outside the rubber cylinder lining; the upper end of the upper cone is connected with the outer side of the lower end of the rubber cylinder lining through threads; the sieve tube is fixedly connected with the lower end of the connector and the upper end of the lower connector through welding; the outer side of the lower end of the lower joint is connected with the inner side of the upper end of the sealing seat through threads; the outer side of the lower end of the sealing seat is connected with the inner side of the upper end of the circulating sleeve through threads; the lower end of the sealing seat is also provided with a group of hinge switches. The device has stable performance, can ensure that gravel materials can not be circularly carried out of a shaft in the gravel feeding process, the whole gravel materials fed into a production layer are fed into the production layer, the shaft can not be returned after well completion, and huge loss is effectively avoided.)
技术领域
本发明涉及铀矿开发配套设备技术领域，具体为一种反向投砾装置。
背景技术
随着地浸采铀矿山的运行,钻孔会因为各种各样的问题导致抽液量急剧下降，无法完成抽、注液作业，成为失效钻孔，而过滤器堵塞或破损是造成钻孔失效的主要原因，这也就需要下入套管后将投砾管下入至套管外侧进行投砾，从而能够对钻孔进行修复。
基于上述，本发明人发现，在铀矿开发生产过程中，地浸采铀钻孔下完套管固井后，向割开套管以及套管外的水泥环的层位循环投砾充填后完井，但由于所投砾料密度比水小，和水混合后会浮在液体表面，导致在投砾过程中砾料不断的浮出井筒，循环投砾充填不充分，后期生产过程中地层也容易塌陷将井筒掩埋，轻则需重新投砾，重则导致铀矿井报废，造成巨大损失；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种反向投砾装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反向投砾装置，以解决上述背景技术中提出的在铀矿开发生产过程中，地浸采铀钻孔下完套管固井后，向割开套管以及套管外的水泥环的层位循环投砾充填后完井，但由于所投砾料密度比水小，和水混合后会浮在液体表面，导致在投砾过程中砾料不断的浮出井筒，循环投砾充填不充分，后期生产过程中地层也容易塌陷将井筒掩埋，轻则需重新投砾，重则导致铀矿井报废，造成巨大损失的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种反向投砾装置，包括拉杆、解封接头、胶筒衬套、上锥体、卡瓦筒、限位环、筛管；所述拉杆上部通过螺纹与坐封工具连接；所述拉杆下部通过丢手剪钉与下锥体铆接；所述解封接头通过坐封销钉固定安装在坐封接头的内孔中；所述解封接头下部位于锁环座的外侧，并通过解封销钉固定在锁环座上；所述坐封接头下端与锁环套上端通过螺纹连接；所述锁环套的内部设置有一个锁环；所述胶筒衬套套在锁环座外侧，并且其上端与锁环座的连接位置通过O型圈密封；所述锁环套的下端、胶筒和胶筒压环套在胶筒衬套外侧；所述上锥体的上端与胶筒衬套的下端外侧通过螺纹连接；所述卡瓦筒套在上锥体和下锥体外侧；所述卡瓦筒内部还设置有共四个卡瓦；四个所述卡瓦外侧的槽中还均设置有一个压簧；所述下锥体的上端与锁环座下端外侧通过螺纹连接，且下锥体与锁环座的接触面也通过O型圈密封；所述限位环的外侧与卡瓦筒的内侧通过螺纹连接；所述下锥体的下端与连接头的内侧通过螺纹连接；所述筛管通过焊接与连接头的下端和下接头的上端固定连接；所述下接头的下端外侧与密封座上端内侧通过螺纹连接；所述密封座的下端外侧与循环套上端内侧通过螺纹连接；所述密封座下端还设置有一组合页开关。
优选的，所述上锥体和下锥体靠近卡瓦的一侧均设置有四道倾斜面，且四个卡瓦的顶部和底部也设置有对应的斜面。
优选的，所述上锥体和下锥体外侧的倾斜面共设置有四组，且这四组倾斜面上下对应，其它位置均为平面。
优选的，所述坐封接头能够在解封接头外侧上下滑动，且坐封接头向下滑动时能够使坐封销钉断裂。
优选的，所述卡瓦筒的外侧呈环形排列设置有共四个矩形开口，且当卡瓦向外侧滑动时压簧能够穿过这些矩形开口向外伸出。
优选的，所述循环套的外侧设置有共四道条形开口，筛管的外侧呈环形排列设置有若干小孔。
优选的，所述密封座内部的空腔下端为漏斗状结构，投砾时将投砾插管底端从本装置上端的开口向下插入到密封座中。
优选的，所述锁环套也能在解封接头外侧上下滑动，胶筒和胶筒压环能够在胶筒衬套外侧上下滑动。
优选的，所述上锥体和下锥体上的倾斜面与卡瓦上下端的倾斜面分别相互嵌合，当上锥体向下滑动时便会推动卡瓦向外侧滑动。
优选的，所述上锥体能够在锁环座外侧与卡瓦筒内侧之间的空腔中上下滑动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中的密封座用于和投料的投砾插管嵌合，投料时投砾插管底端会与密封座内部的漏斗形空腔形成密封，然后砾料会通过循环套外侧的开口进入到需填砾的层位，而且胶筒能够起到封隔作用，筛管起到阻隔砾料的作用，只有液体能够经过筛管并通过环空循环出井筒，而且拔出投砾插管后合页开关自动关闭，有效阻隔砾料向井筒内流动，相比较于现在的投砾方法，本装置性能稳定，能够保证在投砾过程中砾料不会被循环带出井筒，所投砾料全部投到生产层位，且完井后也不会返出井筒，有效避免造成巨大损失。
2、本发明中的上锥体和下锥体外侧均设置有与卡瓦上下端对应的倾斜面，上锥体下移时能够推动卡瓦及其外侧的压簧向外移动，卡簧用于将本装置锚定在套管上，而卡瓦筒上又设置有四个能够使卡簧向外伸出的矩形开口，因此需要将本装置锚定时更加简单方便。
附图说明
图1为本发明旋转90度并剖切后的主视结构示意图；
图2为本发明卡瓦及压簧位置的局部轴侧结构示意图；
图3为本发明卡瓦及压簧位置的局部剖切结构示意图；
图4为本发明上锥体向下滑动后的局部剖切结构示意图；
图5为本发明卡瓦及锥体拆分后的局部轴侧结构示意图；
图6为本发明密封座剖切后的轴侧结构示意图；
图7为本发明循环套的轴侧结构示意图；
图8为本发明筛管的轴侧结构示意图；
图中：1、拉杆；2、坐封接头；3、解封接头；4、坐封销钉；5、锁环；6、锁环套；7、锁环座；8、解封销钉；9、O型圈；10、胶筒；11、胶筒衬套；12、胶筒压环；13、上锥体；14、卡瓦筒；15、卡瓦；16、压簧；17、下锥体；18、限位环；19、丢手剪钉；20、连接头；21、筛管；22、下接头；23、密封座；24、循环套；25、合页开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图8，本发明提供的一种实施例：一种反向投砾装置，包括拉杆1、解封接头3、胶筒衬套11、上锥体13、卡瓦筒14、限位环18、筛管21；拉杆1上部通过螺纹与坐封工具连接；拉杆1下部通过丢手剪钉19与下锥体17铆接；解封接头3通过坐封销钉4固定安装在坐封接头2的内孔中；坐封接头2能够在解封接头3外侧上下滑动，且坐封接头2向下滑动时能够使坐封销钉4断裂，从而能够推动下方的锁环套6以及胶筒10和胶筒压环12向下滑动；解封接头3下部位于锁环座7的外侧，并通过解封销钉8固定在锁环座7上；
坐封接头2下端与锁环套6上端通过螺纹连接；锁环套6也能在解封接头3外侧上下滑动，胶筒10和胶筒压环12能够在胶筒衬套11外侧上下滑动，进而能够推动下方的上锥体13向下滑动对本装置进行锚定；锁环套6的内部设置有一个锁环5；胶筒衬套11套在锁环座7外侧，并且其上端与锁环座7的连接位置通过O型圈9密封；锁环套6的下端、胶筒10和胶筒压环12套在胶筒衬套11外侧；上锥体13的上端与胶筒衬套11的下端外侧通过螺纹连接；
上锥体13和下锥体17靠近卡瓦15的一侧均设置有四道倾斜面，且四个卡瓦15的顶部和底部也设置有对应的斜面，上锥体13向下滑动时会通过其下端和下锥体17上端的倾斜面推动卡瓦15向外侧滑动，从而使卡瓦15外侧的压簧16穿过卡瓦筒14上的开口向外伸出锚定在套管上；上锥体13能够在锁环座7外侧与卡瓦筒14内侧之间的空腔中上下滑动，从而能够实现将本装置锚定在套管上；卡瓦筒14套在上锥体13和下锥体17外侧；卡瓦筒14的外侧呈环形排列设置有共四个矩形开口，且当卡瓦15向外侧滑动时压簧16能够穿过这些矩形开口向外伸出，从而能够将本装置锚固在套管上；卡瓦筒14内部还设置有共四个卡瓦15；四个卡瓦15外侧的槽中还均设置有一个压簧16；
下锥体17的上端与锁环座7下端外侧通过螺纹连接，且下锥体17与锁环座7的接触面也通过O型圈9密封；限位环18的外侧与卡瓦筒14的内侧通过螺纹连接；下锥体17的下端与连接头20的内侧通过螺纹连接；筛管21通过焊接与连接头20的下端和下接头22的上端固定连接；下接头22的下端外侧与密封座23上端内侧通过螺纹连接；密封座23内部的空腔下端为漏斗状结构，投砾时将投砾插管底端从本装置上端的开口向下插入到密封座23中，这样投砾插管底端便能与密封座23的锥面形成密封；密封座23的下端外侧与循环套24上端内侧通过螺纹连接；密封座23下端还设置有一组合页开关25。
进一步，上锥体13和下锥体17外侧的倾斜面共设置有四组，且这四组倾斜面上下对应，其它位置均为平面，因此也就能够对四组卡瓦15的位置进行限定，避免卡瓦15产生移位。
进一步，循环套24的外侧设置有共四道条形开口，筛管21的外侧呈环形排列设置有若干小孔，使用时地面搅拌罐内的混合液体经砂石泵打到投砾管柱内，经过投砾插管，通过循环套24的开口槽进入到需填砾的层位，而且筛管21能够对砾料起到阻隔作用，只有液体能够经过筛管21并通过环空循环出井筒。
进一步，上锥体13和下锥体17上的倾斜面与卡瓦15上下端的倾斜面分别相互嵌合，当上锥体13向下滑动时便会推动卡瓦15向外侧滑动，上锥体13向下滑动时会通过其下端和下锥体17上端的倾斜面推动卡瓦15向外侧滑动，从而使卡瓦15外侧的压簧16穿过卡瓦筒14上的开口向外伸出锚定在套管上。
在另一实施例中，卡瓦筒14外侧的四个矩形开口内部均固定设置有一层橡胶薄膜，卡瓦15向外侧滑动时压簧16能够推动这层橡胶薄膜向外侧凸起变形，进而实现将本装置锚定在套管上，而且这层橡胶能够起到防止外部砂石颗粒进入卡瓦筒14内部的作用。
工作原理：使用时，先将本反向投砾装置的拉杆1上端通过螺纹孔与坐封工具固定连接，然后将本装置下到井下，当下到井下设计位置时，通过地面打压，坐封工具液缸推筒推动本装置中的坐封接头2在解封接头3外侧向下运动，此时坐封销钉4受到挤压后会被剪断，然后坐封接头2便会推动锁环套6向下运动，此时锁环套6又会通过胶筒10和胶筒压环12推动上锥体13在锁环座7外侧向下滑动，而上锥体13向下滑动时会通过其下端和下锥体17上端的倾斜面推动卡瓦15向外侧滑动，从而使卡瓦15外侧的压簧16穿过卡瓦筒14上的开口向外伸出锚定在套管上，同时胶筒10受到挤压会压缩内部的密封环形空间，同时锁环5与锁环套6的锯齿形螺纹相啮合，当坐封力超过丢手剪钉19的抗拉极限时，丢手剪钉19会被拉断，反向投砾装置坐封丢手，起出坐封工具后，将投砾插管连接在投砾管柱下端，距反向投砾装置两米左右时，缓慢下放投砾管柱，将投砾插管底端从本装置上端的开口向下插入到密封座23内，投砾插管将合页开关25打开，同时投砾插管与密封座23的锥面形成密封，循环投砾时，地面搅拌罐内的混合液体经砂石泵打到投砾管柱内，经过投砾插管，通过循环套24的开口槽进入到需填砾的层位，由于本装置的胶筒10封隔和筛管21的阻隔，因此所投砾料会被留在目的层位，而液体则经过筛管21，通过环空循环出井筒，投砾结束后，拔出投砾插管，合页开关25自动关闭，阻隔砾料向井筒内流动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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