【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳水合物封存工具，具体涉及一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具。
技术介绍
1、海洋二氧化碳封存技术，作为全球碳减排策略的关键环节，主要涵盖两大类：海洋水体封存与海洋地质封存。前者直接在海水中或海床表面进行封存，典型应用如海底二氧化碳湖的构建。后者则充分利用海底的天然地质结构，包括海底沉积层封存、咸水层封存、油气储层封存及玄武岩层封存等，其封存原理基于二氧化碳与地质结构的相互作用，即注入的二氧化碳在低渗透性岩石的包围下，经历封闭、溶解、束缚、吸附及矿化等过程，最终实现长期稳定封存。
2、针对海洋二氧化碳地质封存的特殊环境和技术挑战，海洋二氧化碳注入工具需满足以下关键几点：①能在高压二氧化碳注入时，起到固定井下管柱的作用，对环空起密封的作用，以防注入的二氧化碳逃逸；②能在一趟下管柱的前提下实现二氧化碳的注入；③工具结构应简单，性能应可靠。
3、经过全面的市场调研与技术评估，当前尚无相关井下注入工具能够全面、高效地满足上述所有功能要求。鉴于此，专利技术一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具成为迫切需求。
技术实现思路
1、针对海洋二氧化碳地质封存的特殊环境和技术挑战，专利技术了一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，由连续管快速接头、裸眼锚封机构、滑芯锁定机构、喷射注入头组成。裸眼锚封机构采用了深齿卡瓦、长胶筒、上单向阀板和下单向阀板，确保了在喷射注入作业期间井下管柱的稳定性，并且实现了在高压二氧化碳注入过程中，对环空的严密密封，有效防止了二氧化
2、本专利技术专利解决其技术问题所采用以下技术方案是：一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，主要由连续管快速接头、裸眼锚封机构、滑芯锁定机构、喷射注入头组成，其特征在于：
3、所述连续管快速接头由接头压紧环、连续管插入接头、限位销、橡胶密封圈ⅰ组成：所述接头压紧环与连续管插入接头相互配合连接，所述橡胶密封圈ⅰ安装在连续管插入接头的首端，所述限位销安装在连续管插入接头的中部；
4、所述裸眼锚封机构由锚定封隔座、上单向阀板、复位弹簧ⅰ、垫片、螺母、深齿卡瓦、复位弹簧ⅱ、深齿卡瓦套、螺钉、上长胶筒坐、长胶筒、下长胶筒坐、下单向阀板、橡胶密封圈ⅱ组成：所述锚定封隔座首端外部设有自锁轴肩、剪断销钉槽、限位轴肩，首端内部设有若干个梯形上进液口，中部设有深齿卡瓦坐、深齿卡瓦套安装槽、螺钉孔、长胶筒坐安装台、长胶筒安装台，在内部设有若干条进液通道与坐封槽，在尾端设有若干个梯形下出液孔，在首、尾端分别设有若干个单向阀安装孔，所述的上进液口、深齿卡瓦坐、进液通道、坐封槽、下出液孔相互连通,其首端与连续管插入接头连接，所述上单向阀板、复位弹簧ⅰ、垫片、螺母四者依次连接组合后安装在锚定封隔座的首端内部，所述深齿卡瓦、复位弹簧ⅱ、深齿卡瓦套组合后通过螺钉安装在锚定封隔座的中部，所述长胶筒套装在锚定封隔座上，所诉上长胶筒坐与下长胶筒坐固定在长胶筒的两端，所述下单向阀板、复位弹簧ⅰ、垫片、螺母四者依次连接组合后安装在锚定封隔座的末端内部，所述橡胶密封圈ⅱ安装在深齿卡瓦的末端；
5、所述滑芯锁定机构由滑芯筒ⅰ、滑芯筒ⅱ、锁定连接、斜面复位环、复位弹簧ⅲ、外筒体、橡胶密封圈ⅳ组成：所述锁定连接首端设有连接螺纹ⅰ，中部设有连接凸台，尾部设有导向自锁斜面，与锚定封隔座尾部连接，所述滑芯筒ⅰ首端内部设有压降斜面，前端设有限位凸台，尾部设有出液口和密封槽ⅲ，安装在锚定封隔座的内部，所述滑芯筒ⅱ套装在锁定连接内，所述斜面复位环套装在滑芯筒ⅱ上，首端与锁定连接尾部接触，所述复位弹簧ⅲ套装在滑芯筒ⅱ上，首端与斜面复位环相接触，所述外筒体套装在锁定连接、斜面复位环、复位弹簧ⅲ的外部，首端与锁定连接的中部连接，所述橡胶密封圈ⅲ安装在滑芯筒ⅰ上，所述橡胶密封圈ⅳ安装在滑芯筒ⅱ上；
6、所述喷射注入头由喷射注入头、喷注嘴、封堵塞组成：所述喷射注入头首端设有连接螺纹ⅲ，不同轴段周向设有若干组喷注嘴安装孔，呈现为螺旋布置，内部设有喷射注入腔，与外筒体尾端连接，所述喷注嘴安装在喷射注入头上，所述封堵塞安装在喷射注入头的尾部。
7、所述连续管插入接头首端开设有密封槽ⅰ，中部设有销钉剪切槽，内部设有圆台型凸台，所述密封槽ⅰ用于安装橡胶密封圈ⅰ，所述销钉剪切槽用于安装限位销，所述圆台型凸台与锚定封隔座首端相接触；
8、所述深齿卡瓦上部开有限位槽，中部开有复位弹簧安装槽，下部设有密封槽ⅱ；所述限位槽与深齿卡瓦套接触，所述复位弹簧安装槽用于安装复位弹簧ⅱ，所述的深齿卡瓦坐、深齿卡瓦套安装槽、螺钉孔分别与深齿卡瓦、复位弹簧ⅱ、深齿卡瓦套、螺钉进行连接；
9、所述的下长胶筒坐首端设有过度圆弧面、中部设有限位安装凸台、尾部设有安装螺纹，所述过度圆弧面与长胶筒外部接触，所述限位安装凸台与长胶筒前端接触，所述安装螺纹与锚定封隔座进行连接；
10、所述锁定连接首端连接螺纹ⅰ与锚定封隔座相连接，所述的连接凸台与外筒体接触，所述的导向自锁斜面与斜面复位环接触；所述的外筒体前端设有连接螺纹ⅱ，中部开设有凸台，尾部设有限位连接凸台，所述的连接螺纹ⅱ与锁定连接进行连接，所述凸台与复位弹簧ⅲ的尾部接触，所述限位连接凸台与喷射注入头相连接；
11、所述喷射注入头末端内部设有封堵塞安装台，所述喷注嘴安装孔与喷射注入腔相连通；
12、所述上单向阀板首端设有阀板，中部设有连接螺杆，尾端设有连接螺纹ⅳ，所述阀板与上进液口进行配合，所述连接螺杆穿过锚定封隔座的单向阀安装孔与垫片、螺母连接；
13、所述滑芯筒ⅱ首端内部设有连接螺纹ⅴ，前端设有限位导向凸台和接触齿，中部设有导流槽和密封槽ⅳ。
14、本专利技术有益效果是：
15、1.该工具中设计了能在裸眼钻井的情况下作业的裸眼锚封机构，确保了在高压二氧化碳喷射注入作业期间管柱的稳定性以及对环空的严密密封，有效防止了二氧化碳泄露，保障了封存效率与环境安全；
16、2.通过在该工具中设计滑芯自锁机构，实现了自动控制喷射注入功能的开启与关闭，可在不提放管柱或下入其他工具的情况下，实现二氧化碳的喷射注入，简化了作业流程，提升了作业效率与经济性；
17、3.该喷射注入工具结构设计简练，通过关键零部件的组合，实现了复杂功能的集成，形成了一个高效、稳定的工作系统。
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1.一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，包括连续管快速接头、裸眼锚封机构、滑芯锁定机构、喷射注入头，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述连续管插入接头(2)首端开设有密封槽Ⅰ(201)，中部设有销钉剪切槽(202)，内部设有圆台型凸台(203)，所述密封槽Ⅰ(201)用于安装橡胶密封圈Ⅰ(15)，所述销钉剪切槽(103)用于安装限位销(3)，所述圆台型凸台(104)与锚定封隔座(4)首端相接触。
3.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述深齿卡瓦(5)上部开有限位槽(501)，中部开有复位弹簧安装槽(502)，下部设有密封槽Ⅱ(503)；所述限位槽(501)与深齿卡瓦套(6)接触，所述复位弹簧安装槽(502)用于安装复位弹簧Ⅱ(20)，所述的深齿卡瓦坐(405)、深齿卡瓦套安装槽(406)、螺钉孔(404)分别与深齿卡瓦(5)、复位弹簧Ⅱ(20)、深齿卡瓦套(6)、螺钉(7)进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特
5.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述锁定连接(11)首端连接螺纹Ⅰ(1101)与锚定封隔座(4)相连接，所述的连接凸台(1102)与外筒体(12)接触，所述的导向自锁斜面(1103)与斜面复位环(26)接触；所述的外筒体(12)前端设有连接螺纹Ⅱ(1201)，中部开设有凸台(1202)，尾部设有限位连接凸台(1203)，所述的连接螺纹Ⅱ(1201)与锁定连接(11)进行连接，所述凸台(1202)与复位弹簧Ⅲ(27)的尾部接触，所述限位连接凸台(1203)与喷射注入头(13)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述喷射注入头(13)末端内部设有封堵塞安装台(1304)，所述喷注嘴安装孔(1303)与喷射注入腔(1302)相连通。
7.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述上单向阀板(16)首端设有阀板(1601)，中部设有连接螺杆(1602)，尾端设有连接螺纹Ⅳ(1603)，所述阀板(1601)与上进液口(4012)进行配合，所述连接螺杆(1602)穿过锚定封隔座(4)的单向阀安装孔(401)与垫片(19)、螺母(18)连接。
8.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述滑芯筒Ⅱ(25)首端内部设有连接螺纹Ⅴ(2501)，前端设有限位导向凸台(2502)和接触齿(2503)，中部设有导流槽(2504)和密封槽Ⅳ(2505)。
...【技术特征摘要】
1.一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，包括连续管快速接头、裸眼锚封机构、滑芯锁定机构、喷射注入头，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述连续管插入接头(2)首端开设有密封槽ⅰ(201)，中部设有销钉剪切槽(202)，内部设有圆台型凸台(203)，所述密封槽ⅰ(201)用于安装橡胶密封圈ⅰ(15)，所述销钉剪切槽(103)用于安装限位销(3)，所述圆台型凸台(104)与锚定封隔座(4)首端相接触。
3.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述深齿卡瓦(5)上部开有限位槽(501)，中部开有复位弹簧安装槽(502)，下部设有密封槽ⅱ(503)；所述限位槽(501)与深齿卡瓦套(6)接触，所述复位弹簧安装槽(502)用于安装复位弹簧ⅱ(20)，所述的深齿卡瓦坐(405)、深齿卡瓦套安装槽(406)、螺钉孔(404)分别与深齿卡瓦(5)、复位弹簧ⅱ(20)、深齿卡瓦套(6)、螺钉(7)进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种海洋二氧化碳封存高效喷射注入工具，其特征在于：所述的下长胶筒坐(10)首端设有过度圆弧面(1003)、中部设有限位安装凸台(1001)、尾部设有安装螺纹(1002)，所述过度圆弧面(1003)与长胶筒(9)外部接触，所述限位安装凸台(1001)与长胶筒(9)前端接触，所述安装螺纹(1002)与锚定封隔座(4)进行连接。
5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐洋，谷庆，李中，付强，张烈辉，王国荣，赵鹏，刘锐，刘煌，何玉发，李清平，周守为，庞维新，薛永志，葛阳，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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