Герметизатор для нагнетания жидкости в массив

 

ГЕРМЕТИЗАТОР ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ЖИДКОСТИ В МАССИВ, включающий корпус, подводящую трубу, упругорасширяющийся шларг в клапан с дроссельным отверстием , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с-целью повьвиения надежности герметизации за счет уменьшения потерь давления в клапане при нагие- . танин жидкости в массив, клапан выполнен в .виде плунжера с разновелики ми торцовыми поверхностями и разгрузочными отверстиями, а корпус выполнен с дренажнымканалом и обводным каналом, соединяющим подводящую трубу с упругорасширяющимся шлангом. (Л с Сд 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В Е 21 Г Ь/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

" К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 2

Ма

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3429696/22-03 (22 ) 28.04.82 (46) 30.10.83. Вюл. 9 40 (72) Н.А. Малянов, H.Â. Плахотнюк и Е.И. Фоминых (71) Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского инстнтута по безопасности работ в проьыаленности (53) 622.832(088.8) (56 ) 1. Иредварительное увлажнение угольных пластов. М., "Недра", 1974, 107-108.

2. Оборудование и приборы для комплексного обеспыливания угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Каталог-справочник. М., 1975, с. 18.

„„Я0„„1051311 A (54 ) (57 ) ГЕРМЕТИЗАТОР ДЛЯ НАРНЕТАНИЯ

ЖИДКОСТИ В МАССИВ, включающий корйус, подводящую трубу, упругорасширяющийся шланг в клапан с дроссельным отверстием, отличающийся тем, что, с -целью повышения надежности герметизации за счет уменьшения по терь давления в клапане при нагне- . тании жидкости в массив, клапан выполнен в .виде плунжера с разновелики ми торцовыми поверхностями и разгрузочными отверстиями, а корпус выполнен с дренажным каналом и обводным каналом, соединяющйм подводящую трубу с упругорасширяющимся шлангом.

1051311

Изобретение относится к горной проьышленности и может быть исполь- эовано для герметизации скважин (шпуров) при нагнетании жидкости в угольные пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа и по пылевому фактору.

Известен герметизатор скважин, состоящий иэ упругорасширяющегося шланга и насадки с калиброванными отверстиями, служащей для создания 10 предварительного подпора Г1 ).

Недостатком данного герметиэатора является то, что потери давления жидкости значительно уменьшают величину давления, под которым жидкость 5 нагнетается в массив.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является герметиэатор, включающий корпус, подводящую. трубу, упругорасширяющийся шланг и клапан с дроссельным отверстием и подпружиненным уплотненным штоком (2 3.

Недостаток известного герметизато ра состоит в том, что по окончании предварительного распора упруго расширяющегося шланга в скважине (шнуре) при дальнейшем нагнетании жидкости потери давления в герметизаторе, . равные обычно 30-40 кгс/см2, остаются почти неизменными (для насосных установок, работающих в жестком режи ме), что уменьшает величину давления, под которым жидкость нагнетается в массив. снижение давления в скважине 35 (шпуре ) уменьшает эффективность гид" рообработки, а потери дарения в дроссельной насадке приводят к непро изводительным потерям энергии. Кроме того, при извлечении герметизатора 40 иэ скважины шланг с насадкой в результате деформации стенок скважины в ряде случаев обрывается.

Цель изобретения — повышение надежности герметизации за счет умень- 45 шения потерь давления в клапане при нагнетании жидкости в массив.

Поставленная цель достигается тем, что в герметизаторе, включающем корпус, подводящую трубу,, упругорасширяющийся шланг и клапан с дроссельным отверстием, клапан выполнен в виде плунжера с разновеликими торцевыми поверхностями и разгрузочными отверстиями, а корпус выполнен, в .дренажным каналом и обводным каналом,- 5 соединяющим подводящую трубу с упругорасширяющимся шлангом.

На фиг. 1 и 2 дана схема герметизатора до начала герметизации и в момент герметизации, план; на фиг. 3- 60 разрез А«А на фиг. 2 на фиг. 4разрез Б-В на фиг. 2.

Герметиэатор для нагнетания жидкости включает подводящую трубу 1, плунжер 2 с дроссельным отверстием 3,у корпус 4 с обводным каналом 5, ствол 6, оконцеватель 7, упругий шланг 8. В плунжере выполнены раэрузочные отверстия 9.; В корпусе 4 выполнен дренажный канал 10. Плунжер 2 снабжен уплотнениями 11.

Герметизатор работает следующим образом.

После ввода герметизатора в сква". жину для гидравлической обработки массива через подводящую трубу 1 в полость В подается высоконапорная вода (жидкость) и создается избыточное давление Р> определяемое величиной дроссельйого отверстия 3 и плунжера 2 и производительностью высоконапорной насосной установки (фиг. 1 и 3). На площадь плунжера

81, Вбэдействует усилие F„ = S1 P

В полости Г в начальный момент подачи жидкости давление отсутствует, и на, площадь плунжера 9> усилие не воздействует, поршень находится в положении, укаэанном на фиг. 1.

Вода из полости 1 через обводной канал 5, расположенный в корпусе 4, поступает.в пространство между стволом б, оконцевателем 7 и упругим . шлангом 8, который расширяясь, создает предварительный распор и герметизацию скважины (фиг. 1 и 4).

Одновременно вода поступает через дроссельное отверстие 3 в полость Г и через ствол в. нагнетательную ка- меру скважины. По мере нарастания давления в скважине на площадь плунжера &2 воздействует усилие

F g =S g PZ которое при ра еННН

1 1

P = — — Р=Р-rlP,.

2 где дР - потери давления воды в .; дроссельном отверстии ) уравнивается, а прк дальнейшем повышении давления превышает усилие, воздейстэующее на площаДь S 1г,T ° e° . Fg>F1 плунжер перемещается в указанное на фиг. 2 положение под действием реэультирую щего усилия (1 FOOAÐIi де Рсопр- усилие, затрачиваемое на преодоление сопротивления сил трения плунжера о стенки корпуса.

При этом открываются разгрузочны отверстия 9, через которые водд иэ полости Ь проходит в полость Г со значительно меньшими потерями давле-, ния, эа счет чего и повышается давление нагнетания воды- в массив при его гидрообработке.

При перемещении плуижера 2 проис-, ходит удаление воздуха из полости Д через дренажный канал 10 в неэагерме тизированную часть скважины.

1051311

4у

Составитель Г. Васючкова

Редактор H. Ковальчук Техреду,Кастелевнч КорректорИ. Эрдейи

Заказ 8635/37 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. ПрОектная, 4

Уплотнения 11 являются составной. ,частью плунжера 2 и перемещаются вместе с ним в процессе работы. В начальный период нагнетания (фиг. 1) они служат для предотвращения, перетока жидкости из полости 8 в полость

Г помимо дроссельного отверстия 3 и утечки жидкости из полостей 8 и

Г в полость Д и далее через дренажный канал 10 в неуплотненную часть скважины.

Непосредственно в момент нагнетания (фиг. 1) они служат для предотвращения утечки водь| из полостей

Ь н Г в полость Д и далее через дренажный канал 10 в неуплотненную часть скважины.

Преимущество предлагаемого герметизатора состоит в том, что его использование позволяет уменьшить потери давления нагнетаемой жидкости

s клапане, за счет чего повиаается давление, под .которым жидкость пос10 тупает в пласт, и увеличивается эф фективность обработки массива жид-! костью.