Московский ордена Трудового Красного ЗщменЮ:.. геологоразведочный институт им. Серго Орджо (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

О данное устройство характеризуется высокой металлоемкостью и сложностью приемов манипулирования при его эксплуатации.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки месторождений полезных ископаемых методом скважинной гидродобычи.

Известно устройство для скважннной гидродобычи, включающее колонку обсадных труб, расположенные в ней воздухоподающин и,гидравлический ставы, гидродобычный снаряд с размещенными в забойной части его корпуса гидромонитором и гндроэлеватором с насадками и пульпопроводом и coo6-. щенными с полостью гидравлического става, а также пакер, расположенный между устьем колонны обсадных труб и забойной частью корпуса гидродобычного снаряда и разделяющий полость между корпусом гидродобычного снаряда и колонной обсадных труб на устьевую и забойную части, при этом последняя сообщена с воздухоподающим ставом (11.

Известно устройство для скважинной гид- . родобычи полезных ископаемых, включающее внешнюю колонну труб, расположенный внутри нее водонапорный став, жестко соединенный с ним гидродобычныи снаряд с гидро. мониторной и эжекторной насадками, сообщенными своими полостями с водонапорным ста вом, и с пульпопроводом, сообщенным с полостью внешней колонны, пустотелый оголовок, насос с подпиточным трубопроводом и напорным трубопроводом, сообщенным с высоконапорным ставом, и поворотный механизм, кинематически связанный с водонапорным ставом (21

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его работы из-эа высокой трудоемкости при манипулировании гидродобычным снарядом.

Цель изобретения вЂ” повышение эффектив20 ности работы устройства путем снижения тру. доемкости при манипулировании гидродобычным снарядом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве пустотелый оголовок выполнен

100258 в виде герметизированного относительно полости внешней колонны корпуса с двумя патрубками и направляющей рейкой íà его наружной стенке, снабженного разделяющими

его полость на надпоршневую и подлоршневую части поршнем с полым штоком, жестко соединенным и сообщенным с водонапорным ставом, трубой, выполненной с пазом, охватывающей корпус оголовка и установленной с возможностью осевого перемещения 19 относительно корпуса оголовка, и платформой, жестко соединенной с указанной трубой и посредством вала соединенной с поршнем, при этом платформа соединена с валом с возможностью вращения последнего вокруг своей оси, направляющая рейка введена в паз трубы, два патрубка сообщены соответственно с надпоршневой и подпоршневой ча "ями полости оголовка, подпоршневая часть полости оголовка сообщена с полым штоком, а поворотный механизм установлен на платформе и. кинематически связан с в ало м, Кроме того, патрубок надпоршневой части полости оголовка сообщен посредством трубопроводов. с запорными вентилями с напорным и подпиточным трубопроводами насоса, а патрубок подпоршневой части полости оголовка сообщен с напорным трубопроводом насоса.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устрой. ство, вид сбоку; на фиг. 2 вЂ” вид А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” оголовок устройства, продольный разрез; на фиг. 4 вЂ” вид Б на фиг. 3, Устройство состоит из внешней колонны

1 труб„ расположенного внутри нее водонапорного става 2 труб, жестко соединенного с ним гидродобычного снаряда 3 с гидромониторной насадкой .4 и эжекторной насадкой 5, сообщенными своими полостями с водонапорным ставом 2 труб и с пульпопроводом, сообщенным с полостью 6 внешней колонны 1, пустотелого оголовка, выполненного в виде герметичного корпуса 7 с направляющей рейкой 8 и с патрубками 9 4

1 и 10 герметизированного пакера 11 и 12 с буксами 13 и 14, пустотелого поршня

15 с полым штоком 16, сообщенным с подпоршневой частью 17 корпуса 7 посредством отверстия 18 в поршне 15, трубы 19, выпол-Ю ненной с пазом 20, охватывающей корпус 7 и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 7, платформы

21, жестко соединенной с указанной трубой

19 и посредством вала 22 соединенной с поршнем 15, поворотного механизма, установленного на платформе 21 и выполненного, например, в виде гидропилиндров 23 со

5 4 штоками 24, соединенных с помощью шарниров 25 с диском 26, закрепленными с помощью болтов на торце вала 22, насоса 27, напорный трубопровод 28 которого сообщен с патрубками 9 и 10, подпиточный трубопровод 29 которого сообщен с патрубком 9, сообщенным с надпоршневой частью 30 полости корпуса 7 посредством трубопровода 31 с задвижкой 32. Трубопровод 33 снабжен задвижкой 34.

Направляющая рейка 8 введена в паз 20 трубы 19. Платформа 21 соединена с валом !

22 с помощью упорного подшипника 35.

Колонна 1 снабжена патрубком 36, сообщенным с пульповодом 37. Вал 22 выходит за пределы корпуса 7 на величину, превышающую ход поршня 15 внутри корпуса 7.

Устройство работает следующим образом.

Вода от насоса 27 под давлением, напри- мер 20 МГ1а, по трубопроводу 28 при закрытых вентилях 32 и 34 поступает в подпоршневую часть 17 полости корпуса 7. Далее вода через отверстие 18 поступает в шток 16 и по ставу 2 направляется к гидромониторной насадке 4 и эжекторной насадке S снаряда 3. Под действием струй энергетической воды, образуемых указанными насадками, происходит соответственно размыв полезного ископаемого и подъем пульпы по полости 6 колонны 1 к патрубку 36 и далее ее движение по .пульповоду 37.

Как только вода полностью заполнит все полости устройства, снаряд 3 под действием давления воды на нижнюю часть поршня 15 начинает перемещаться вверх до момента соприкосновения поршня 15 с буксой 13Если необходимо остановить подъем раньше или опустить гидродобычный снаряд 3 ниже, достаточно приоткрыть вентиль 34 и вода начинает одновременно поступать в надпоршневую часть 30 и подпоршневую часть 17 полости корпуса 7, и силы, действующие на поршень 15 сверху и снизу, уравниваются. Это ведет к тому, что гидродобычный снаряд 3 под действием собственного веса на чинает опускаться. Спуск происходит до момента закрытия вентиля 34 или до момента достижения поршнем 15 нижней буксы 14.

Если снова необходимо приподнять снаряд

3, достаточно приоткрыть вентиль .и слить часть воды из надпоршнсвой части 30 полости корпуса 7 в подпиточный трубопровод

29 насоса 27. Вентиль 34 в зто время должен быть закрыт. Подъем продолжается до тех пор, пока приоткрыт вентиль 32 или до упора поршня 15 в буксу 13.

Оперируя вентилями 32 и 34, которые могут иметь электропривод, легко обеспечивать автоматический режим управления

5 10025 процессом подъема и спуска гидродобычного снаряда 3 в период его работы. Поворот снаряда 3 вокруг его оси осуществляется с помощью гидроцилиндров 23. При движении штоков 24 корпуса гидроцилиндров 23, соединенные с платформой 21, оста. ются на своем постоянном месте, так как платформа 21 жестко соединена с . трубой !

9, зафиксированной от врагцения с помощью рейки 8, введенной в паз 20. 10

В то же время штоки 24 воздействуют на диск 26 и поворачивают его вокруг оси.

Вместе с ним поворачивается вал 22 и жестко связанные с ним через поршень 15 став

2 и снаряд 3. Регулируя ход штоков 24 и 1з подсоединяя штоки 24 к другим отверсти- ям диска 26 можно обеспечивать заданный угол поворота снаряда 3 при его работе. Процесс поворота также может быть автоматизирован с помощью электрических концевиков, щ и золотника с электроуправлением. При движении гидродобычного снаряда 3 вверх или вниз механизм поворота перемещается вместе с платформой.

Таким образом, предложенное устройство позволяет отказаться от вышки управления, что снижает стоимость задействованного оборудования и время его монтажа и демонтажа при перестановке из одной скважины в другую. При этом в предложенном устройстве подводящие воду патрубки нахоцятся при работе гидродобычного устройства в стационарном положении, что позволяет отказаться от сложных тдарнирных соединений патрубков с трубопроводом и выполнять разводку воды обычными трубами, а это значительно упрощает и удешевляет гидродобычное оборудование.

Формула изобретения

1. Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее внешнюю колонну труб, расположенный внутри нее водонапорный став, жестко соединенный с ним гидродобычный снаряд с гидромониторной и эжекторной насадками, сообщенными своими

85 d полостями с водонапорным ставом, и с пульпопроводом, сообщенным с полостью внешней колонны, пустотелый оголовок, насос с подпиточным трубопроводом и найорным тру-. бопроводом, сообщенным с высоконапорным ставом, и поворотный механизм, кинематически связанный с водонапорным ставом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения эффективности работы устройства путем снижения трудоемкости при манипулировании гидродобычным снарядом, пустотелый оголовок выполнен в виде герметизированного относительно полости BHclllней колонны корпуса с двумя патрубками и направляющей рейкой на его наружной генке, снабженного разделяющим его полость на надпоршневую и подпоршневую части поршнем с полым штоком, жестко соединенным и сообщенным с водонапорным ставом, трубой, выполненной с пазом, охватывающей корпус оголовка и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса оголовка, и платформой, жестко соединенной с указанной трубой и посредством вала соединеннои с поршнем, при этом платформа соединена с валом с воэможностью вращения последнего вокруг своей оси, направляющая рейка введена в. паз трубы, два патрубка сообщенъ1 соответственно с надпоршневой и подпоршневой частями полости оголовка, подпоршневая часть полости оголовка сообщена с полым штоком, а поворотный механизм установлен на платформе и кинематически связан с валом.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что патрубок надпоршне.вой части полости оголовка сообщен посредством трубопроводов с запорными вентилями с напорным и подпиточным трубопроводами насоса, а патрубок подпоршневой части полости оголовка сообщен с напорным трубопроводом насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3155177, кл. !75 вЂ” 67, опублик. 1964.

2. Авторское свидетельство СССР N 708055, кл. Е 2.1 С 45/00, 1977 (прототип) .

l002585

1002585

Составитель В. Петрищев

Техред О.Неце Корректор Ю, Макаренко

Редактор М. Бандура

Заказ 1488/7

Филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий