Фильтровая колонна для сооружения восстающей дренажной скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1231211 (Я) 4 Е 21 В 43 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3757568/23-26 (22) 19.06.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторско-технологический и проектноизыскательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) М. Н. Климентов, О. А. Ливерко, Ю. А. Несват, Т. С. Климентова, Е. П. Гончар и В. С. Дрямов (53) 623.11.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1188308, кл. Е 21 В 43/10, 21.05.84.

Авторское свидетельство СССР № 998733, кл. E 21 В 43/10, 1982. (54) (57) 1. ФИЛЬТРОВАЯ КОЛОННА

ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ВОССТАЮЩЕЙ ДРЕНАЖНОЙ СКВАЖИНЫ, включающая буровой наконечник, переводник с обратным клапаном, фильтровые и обсадные трубы и расположенные внутри них напорные трубы с пакером и механизмом фиксации пакера, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации путем автоматизации установки и извлечения напорных труб и пакера за счет использования давления промывочной жидкости и естественного напора подземных вод, механизм фиксации выполнен в виде кольцевых выступов, размещенных внутри обсадных труб, и прорезной обоймы, соединенной с пакером и напорными трубами, которая снабжена подпружиненными раздвижными упорами, подпружиненной зубчатой муфтой и подвижной гильзой, причем подвижная гильза размещена внутри обоймы и кинематически посредством зубчатой муфты связана с раздвижными упорами, шарнирно установленными на обойме.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что напорные трубы и переводник соединены между собой с возможностью осевого перемещения и снабжены амортизирующими и направляющими элементами.

° ю

1231211

40

Изобретение относится к горному делу, разработке полезных ископаемых и предназначено для использования при сооружении наклонно-восстающих дренажных скважин, а также при строительстве скважин в сложных геологических условиях для целей хозяйственного водоснабжения, Цель изобретения — улучшение условий эксплуатации путем автоматизации установки и извлечения напорных труб и пакера за счет использования давления промывочной жидкости и,естественного напора подземных вод.

На фиг. 1 изображена фильтровая колонна, разрез; на фиг. 2 — механизм пакера.

Фильтровая колонна состоит из бурового наконечника 1, переводника 2 с обратным клапаном 3, фильтровых труб 4, соединенных с переводником 2 и обсадными трубами

5. В фильтровых 4 и обсадных 5 трубах установлены напорные трубы 6, соединенные с помощью резьбы с пакером 7, в нижней части которого установлен механизм фиксации, выполненный в виде прорезной обоймы 8, с внешней стороны которой шарнирно установлены раздвижные упоры 9 с пружинами 10 (фиг. 2).

Раздвижные упоры размещены шарнирно на оси и посредством выводной зубчатой муфты 11, которая несет зубцы с пружинами

12 и пальцами 13, кинематически соединены с подвижной гильзой 14, установленной внутри обоймы 8, а также с кольцевыми выступами 15, размещенными внутри обсадных труб 5. На прорезной обойме 8 в нижней части установлен направляющий амортизирующий воронкообразныи элемент 16, выполненный из эластичного материала. Подвижная гильза 14 имеет гнездо 17 и встроена телескопически в прорезную обойму 8. Напорные трубы 6 оснащены переводником 18 с обратным клапаном 19, переводником 20 с амортизирующими элементами 21, а также направляющими элементами 22 (фиг. 1). Переводник 2 также несет направляющие 23 и герметизирующие 24 элементы под соединение с напорными трубами 6.

Подготовку устройства к работе производят с определением длины фильтровых 4 и напорных 6 труб, в зависимости от чего намечают место установки пакера 7 и кольцевых выступов 15, которые устанавливаются в первой обсадной трубе 5. Может быть установлена обойма (не показана) из нескольких кольцевых выступов 15. Пакер 7 и механизм фиксации в собранном виде отдельно проверяют в трубе 5, регулируя вза имодействие раздвижных упоров 9 с зубьями муфты 11, пружин 10, выводной зубчатой муфты 11 с пружинами 12, пальцев 13 с подвижной гильзой 14. При этом пакер 7, раздвижные упоры 9 и амортизирующий элемент 16 должны свободно проходить в обсадных трубах 5 и фиксироваться на коль5

30 цевых выступах 15, а пружина 12 должна быть рассчитана на повышенное рабочее давление. рабочей жидкости. Проверка взаимодействия может быть произведена непосредственно на буровом станке.

Устройство работает следующим образом.

В скважину 25 до вскрытия водоносного горизонта 26 вводят первую фильтровую трубу 4 с буровым наконечником 1, переводником 2 с обратным клапаном 3, направляющими 23 и герметизирующими 24 элемен1гами. Затем последовательно соединяют другие фильтровые трубы 4 и обсадную трубу 5 с кольцевыми выступами 15. Собирают и последовательно вводят напорные трубы 6 в комплекте с другими деталями, которые имеют возможность осевого перемещения в переводнике 2, †. пакер 7 и механизм фиксации. Затем в скважину подают промывочную жидкость 27 с помощью гидравлической системы бурового насоса, предварительно введя шаровой полый клапан 28 в обсадную трубу 5. Под давлением жидкости порядка 1,5 МПа вводят клапан в гнездо 17 подвижной гильзы 14 и через пальцы 13 воздействуют на упоры 9, которые, поднимаясь, входят в зацепление с кольцевыми выступами 15. Затем отключают буровой насос, выводят шаровой клапан 28, проверяют надежность соединения раздвижных упоров 9 и производят сборку оставшейся части колонны труб 5. Производят бурение и вскрытие водоносного горизонта 26 с передачей вращения и подачей промывочной жидкости к буровому наконечнику 1 через подвижную гильзу 14 и напорные трубы 6.

Извлечение пакера 7 и напорных труб 6 после бурения проводят в следующей последовательности.

В гидравлическую систему вводят шаровой клапан 28, и с постепенным повышением давления жидкости 27 до 3,0 — 3,5 МПа приводят в действие зубчатую муфту 11, разжимая пружины 12, которые выводят из зацепления раздвижные упоры 9, и с помощью зубьев муфты 11, входящих в пазы упоров 9, фиксируют их в сжатом положении.

После этого постепенно снимают давление промывочной жидкости 27. При этом на пакер 7 со стороны фильтровых труб 4 из водоносного горизонта 26 оказывается естественное давление напора подземных вод, и он вместе с напорными трубами 6 и механизмом фиксации автоматически опускается к устью скважины 25.

После этого производят разборку пакера 7, напорных труб 6 и скважину 25 готовят к эксплуатации.

Положительный эффект устройства заключается в возможности автоматизации установки и ивзлечения напорных труб и пакера за счет использования давления промывочной жидкости и естественного напора подземных вод для их перемещения.

1231211

2Ч гз

20 г/

/9

78 г/зиг.1

Редактор Т. Митейко

Заказ 2319/37

Со ста в и тел ь Г. Ершов

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

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

14

17