Скважинный гидромониторный агрегат

 

1. СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОРНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий центральную пульповыдачную колонну, напорную гидроэлеваторную колонну, расположенную концентрично пульповыдачной и жестко соединенную с ней, напорную гидромониторную колонну, установленную концентрично гидроэлеваторнои с возможностью вращения и осевого перемещения относительно последней, отбойную насадку , сообщенную с гидромониторной колонной , и гидроэлеватор с перфорированной стенкой приемной камеры и насадкой, сообщенной с гидроэлеваторной колонной, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы агрегата за счет обеспечения расщтыбовки перфорации приемной камеры и ее полости, агрегат снабжен патрубком, установленным концентринтрично и внутри гидромониторной колонны у ее забойного торца и жестко соединенным с гидрмониторной колонной, при этом патрубок снабжен уплотнительными элементами, расположенными у его торцов, и усу-ановлен с возможностью взаимодействия с гидроэлеваторной колонной, при этом (Л на внутренней стенке патрубка между уплотнительными элементами выполнено отверстие . оо 00 О1

„%SU...1138504 A

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК еббр Е 21 С 45/00

3(, р;1., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ::-:: -,,:-.":,/

К ABTOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ib (21) 3657341/22-03 (22) 28.10.83 (46) 07 .02.85. Бюл. № 5 (72) Д. П. Лобанов, Е. Г. Фонберштейн, Э. И. Черней, М. М. Смирнов, А. В. Юройц, В. В. Петрищев, В. С. Кузнецов и В. А.. Тарасов (71) Московский ордена Трудового Красного

Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.234.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 964150, кл. Е 21 С 45/00, 1980.

2. Патент США № 4140346, кл. 299 — 17, опублик. 1979. (54) (57) 1. СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОРНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий центральную пульповыдачную колонну, напорную гидроэлеваторную колонну, расположенную концентрично пульповыдачной и жестко соединенную с ней, напорную гидромониторную колонну, установленную концентрично гидроэлеваторной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно последней, отбойную насадку, сообщенную с гидромониторной колонной, и гидроэлеватор с перфорированной стенкой приемной камеры и насадкой, сообщенной с гидроэлевгторной колонной, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы агрегата за счет обеспечения расштыбовки перфорации приемной камеры и ее полости, агрегат снабжен патрубком, установленным концентринтрично и внутри гидромониторной колонны у ее забойного торца и жестко соединенным с гидрмониторной колонной, при этом патрубок снабжен уплотнительными элементами, расположенными у его торцов, е=

Ю и усе.ановлен с возможностью взаимодействия с гидроэлеваторной колонной, при этом на внутренней стенке патрубка между уплотнительными элементами выполнено отверстие.

1138504

3 варианта;стройства также при различном положении указанной колонны; на фиг. 5 и 6 --- схемы конструктивных элементов агрегата.

Скважинный гидромониторный агрегат состоит из центральной пульповыдачной ко- 5 лонны 1, напорной гидроэлеваторной колонны 2, напорной гидромониторной колонны 3, отбойной насадки 4, гидроэлеваторг с перфорированной стенкой 5 приемной камеры 6 и насадкой 7, патрубка 8, стенка которого выполнена с отверстием

9., и уплотнительных элементов 10.

Иапорнгя гидроэлеваторная колонна

2 расположена концентрично пульповыдачной и жестко связана с ней, при этом гидроэлеваторная колонна может доходить до 15

-!oeepxHoñTH и сообщаться с самостоятельным насосом, а с другой стороны может быть сообщена с гидромониторной колонной через отверстия 1. Во втором случае верхний торец гидроэлеваторной колонны жестко .

20 связан с пульповыдачнои.

Напорная гидромониторная колонна 3 установлена концентрично гидроэлеваторной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно последней. Отбойная насадка 4 сообщена с гидромониторной

Hor!oH!,ой, HpH sToM Hacaaza Mo ex быть размещена как в полости колонны, так и вне ее.

Насадка 7 гидроэлеватора сообщена с гидроэлеваторной колонной трубопроводом 12, пересекающим приемную камеру.

Патрубок 8 установлен внутри гидроиоинторной колонны у ее забойчого торца концентрично гидроэлеваторной колонне и гидромониторной

НоН, при этом уплотнительные элементы 10 расположены у его торцов и выполнены кольцевыми. Указанными уплотнениями труба взаимодействует с гидроэлеваторной колонной, т. е. может вращаться н перемещаться относительно последней. Стенка патрубка

8 у ее нижнего торца над уплотнительным элементом выполнена с отверстием 9, в котором может быть установлена насадка, сооб гценная с гидромониторной колонной. Труба также может быть выполнена с отверстием 13, расположенным у верхнего торца трубы под уплотнительным элементом.

Длина указанной трубы может превышать длину перфорированной стенки 5 приемной камеры 6, а внешний диаметр указанной стенки меньше внешнего диаметра гидроэлеваторной колонны. Уплотнительный элемент может быть выполнен в виде пакера 14 из эластичного материала, полость которого сообщена с гидромониторной колонной, а гидромониторная колонна может быть установлена с возможностью осевого перемещения ниже уровня перфорации приемной камеры.

Агрегат работает следующим образом.

После проведения пилотной скважины

15 до подошвы продуктивного горизонта

55 с перебуром в ней размещают агрегат, при этом гидромониторную колонну располагают в крайнем верхнем положении. По гидромониторной и гидроэлеваторной колоннам под давлением подают жидкость, которая, проходя насадки 4 и 7, формируется в струи, обеспечивая разрушение породы и ее гидротранспортирование в виде пульпы на поверхность по пульповыдачной колонне

1. При вращении гидромониторной колонны 3 или всего агрегата в целом., происходит формирование камеры 16. По мере размыва породы гидромониторную колонну опускают, вынимая продуктивный горизонт на всю мощность, при этом при размыве пород уплотнительный элемент 10 у нижнего торца патрубка 8 расположен выше перфорации приемной камеры 6 гидроэлеватора и пре дотвращает утечку напорной жидкости из гидромониторной колонны через отверстие 9.

При заштыбовке перфорации или полости приемной камеры в случае, когда перекрытие пульповыдачной колонны задвижкой не дает положительного результата, гидромониторную колонну опускают таким образом, чтобы отверстие 9 находилось напротив перфорации. Вращением и медленным опусканием гидромониторной колонны осуществляют расштыбовку перфорации и полости приемной камеры высоконапорной струей, истекающей из отверстия

9 трубы 8, при этом уплотнительный элемент у верхнего торца трубы 8 предотвращает прЬрыв напорной жидкости из гидромониторной колонны в зазор между перфорированной стенкой и трубой. Для повышения эффективности действия струи, поступающей в приемную камеру из гидромониторной колонны, в отверстии 9 может быть установлена струеформирующая насадка. Следует также отметить, что количество отверстий и соответственно насадок может быть значительным. В этом случае отпадает необходимость во вращении гидромониторной колонны вокруг приемной камеры. При значительной ребристости стенки приемной камеры для устранения повреждений нижнего уплотнительного элемента целесообразно внешний диаметр перфорированной стенки принимать меньше внешнего диаметра гидроэлеваторной колонны, при этом между уплотнительным элементом и стенкой приемной камеры постоянно сохраняется предохранительный зазор. Опускание гидромониторной колонны можно осуществлять как с частичным перекрытием перфорации, так и с полным. В последнем случае забойный торец гидромониторной колонны находится ниже уровня перфорации приемной камеры и доступ пульпы в нее исключен. Для обеспечения такого варианта работы длина трубы 8 должна быть больше длины перфорированной стенки приемной камеры, т. е. верхний уплотнительный элемент должен

1138504 постоянно взаимодействовать с гидроэлеваторной колонной.

Для исключения случайного попадания мельчайшего штыба в зазор между трубой 8 и гидроэлеваторной колонной при действии струй, сформированных отверстиями 9, в пределах приемной- камеры и для исключения негативного влияния этого штыба на дальнейшую работу стенка патрубка 8 у верхнего торца под верхним уплотнением выполнена с дополнительными отверстиями 13, через которые жидкость из гидромониторной колонны поступает в зазор между трубой и гидроэлеваторной гидромониторной колонны поступает в зазор между трубой и гидроэлеваторной колонной и вытесняет штыб. В силу наличия высокого давления нижний уплотнитльный элемент тру бы целесообразно выполнять в виде пакера

14 из эластичного материала, полость которо го сообщена с гидромониторной колонной.

Одновременно с расштыбовкой перфорации и полости приемной камеры благодаря тому, что отбойная насадка 4 расположена у забойного торца гидромониторной колонны, появляется возможность рыхления породы и разрушения негабарита в районе приемной камеры и выше ее. После расштыбовки приемной камеры и разрушения негаба рита осуществляют подъем гидромониторной колонны на заданную высоту и продолжают отбойку породы.

Таким образом, устройство обеспечивает расштыбовку приемной камеры гидроэлеватора, что повышает эффективность гидродобычи полезных ископаемых.

1138504

Составитель Н. Руденко

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1065123 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4