Устройство для термического расширения скважин

 

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет снизить затраты на расширение скважин и повысить эффективность разрушения породы при одновременном использовании жидкого и газообразного горючего. Устройство включает буровую штангу 5, размещенный на ней корпус (К) 7 теплогенератора 6 с распределительной головкой 10 и поджигающей горелкой (ПГ) 9, расположенной на оси К 7. В головке 10 выполнены каналы для подвода топлива , окислителя. Причем К 7 и ПГ 9 образуют кольцевую камеру. Устройство также имеет основное и дополнительное в виде крьшки-полусферы (КП) 16 приспособления для смесеобразования. Периферийные части КП 16 закреплены на К 7, а сопло 22 ПГ 9 располо;кено в средней части КП 16, имеющей отверстия . Они выполнены в направлении центра кривизны КП 16. После зажигания газа ПГ 9 давление в скважине 24 возрастает. Начинают процесс расширения при включенной ПГ 9. При этом факел 25 ПГ 9 является гарантом безопасного использования газового топлива и средством разрушения кусков породы, попавших в скважину. Создавая турбулентные потоки, факел 25 улучшает очистку скважины 24. 2 ил. (Л С Фиг.г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 12 (51) 4 Е 21 В 7 14 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4035518/22-03 (22) 06.01.86 (46) 23. 12.87. Бюл. № 47 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. Л.Д. Шевякова (72) М.Г. Васильев, Е.Б. Шевкун, Л.В. Сафонов и Н.С. Хвостов (53) 622.243.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1113537, кл. E 21 В 7/14, 1983.

Авторское .свидетельство СССР

¹ 866094, кл. Е 21 В 7/14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕР11ИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет снизить затраты на расширение скважин и повысить эффективность разрушения породы при одновременном использовании жидкого и газообразного горючего. Устройство включает буровую штангу 5, размещенный на ней корпус (К) 7 теплогенератора 6 с распределительной головкой

10 и поджигающей горелкой (ПГ) 9, расположенной на оси К 7. B головке

10 выполнены каналы для подвода топлива, окислителя. Причем К 7 и ПГ 9 образуют кольцевую камеру. Устройство также имеет основное и дополнительное в виде крышки-полусферы (КП) 16 приспособления для смесеобразования. Периферийные части КП 16 закреплены на

К 7, а сопло 22 ПГ 9 расположено в средней части КП 16, имеющей отверстия. Они выполнены в направлении центра кривизны КП 16. После зажигания газа ПГ 9 давление в скважине

24 возрастает. Начинают процесс расширения при включенной ПГ 9. При этом факел 25 ПГ 9 является гарантом безопасного использования газового топлива и средством разрушения кусков породы, попавших в скважину. Создавая турбулентные нотоки, факел 25 улучшает очистку скважины 24. 2 ил.

i 361287

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для термического расширения взрывных скважин в крепких горных породах.

Цель изобретения — снижение затрат на расширение скважин и повышение эффективности разрушения породы при одновременном использовании жидкого. 10 и газообразного горючего.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — часть буровой штанги с теплогенератором в скважине. 1r.

Устройство для термического расшио рения скважин включает газошламоотвод 1 с заслонкой 2 для регулирования величины давления продуктов сгорания в скважине 3, измерителем 2р давления в скважине 3 и уплотнителем.

4 устья скважины, буровую штангу 5, на нижнем конце которой установлен теплогенератор 6. В корпусе 7 теплогенератора 6 по его оси 8 размещена поджигающая (пусковая) горелка 9, работающая на жидком топливе. Верхняя распределительная головка 10 теплогенератора 6 имеет каналы и служит для подвода хащкого топлива по тру- 30 боироводу 11, газового топлива по трубопроводу 12, воды для охлаждения и пылеподавления по трубопроводу 13 и окислителя (воздуха) через отверстия 14, выполненные в распределительной головке 10. Основное приспособление для смесеобразования представлено в виде центральной части 15 распределительной головки 10 и служит для обеспечения устойчивого горения смеси жидкого горючего с окислителем в поджигающей горелке 9.

Дополнительное приспособление для смесеобразования представлено в виде крышки-полусферы 16 и кольцевой камеры 17, образованной корпусом 7 теплогенератора 6 и поджигающей горелкой 9. Крышка-полусфера 16 выполнена выпуклой относительно распределительной головки 10, а периферийные части 18 крышки-полусферы 16 закреплены на корпусе 7 теплогенератора 6.

В крьш ке-полусфере 16 выполнены отверстия 19 и 20 для завихрения воздуха и подачи газового топлива в факел пламени поджигающей горелки. Выходное отверстие 21 сопла 22 поджигающей горелки 9 совмещено со средней частью (центром) 23 крышки-полусферы 16 теплогенератора 6, а трубопровод 12 газового топлива подведен к крышке-полусфере 16 и через отверстия 20 газовое топливо поступает в факел пламени поджигающей горелки 9.

Устройство для термического расширения скважин работает следующим образом.

Теплогенератор 6 с зажженной поджигающей горелкой 9 опускают в скважину 24, герметизируют устье уплотнителем 4 и создают в скважине 24 избыточное давление продуктов сгора— ния в 0,4-0,6 ИПа с помощью заслонки

2 по показаниям измерителя (манометра) давления. Затем подают газовое топливо по трубопроводу 12 в факел 25 пламени поджигающей горелки 9.

После зажигания газа давление в скважине 24 возрастает в связи с увеличением объема продуктов сгорания, поэтому по показаниям измерителя его регулируют заслонкой 2 до нужной величины и начинают процесс расширения, не выключая поджигающей горелки 9. Факел 25 пламени горелки 9 является гарантом безопасного использования газового топлива, особенно пропанбутановых смесей, которые тяжелее воздуха, так как в случае сры— ва пламени газовое топлива заполняет скважину 24, щели в массиве, создавая взрывчатую смесь с воздухом и при повторном запуске возможно взрывание этой смеси. Постоянное горение жидкого топлива в поджигающей горелке 9 исключает такую возможность.

Кроме этого, факел 25 является средством разрушения случайно попадающих в скважину кусков породы, препятствующих прохождению теплогенератора 6 по скважине 24, а также способствует улучшению очистки скважины 24 от шлама, создавая турбулентные потоки, поскольку горение газового топлива происходит в виде сравнительно спокойного факела сферической формы из-за отсутствия разгоняющего сопла, формирующего сверхзвуковую струю. Совмещение выходного отверстия 21 сопла 22 поджигающей горелки 9 со средней частью 23 крышки-полусферы 16 теплогенератора 6 способствует равномерному воздействию теплового потока на весь периметр расширяемой скважины 24 за счет размещения пламени газового топлива .сферической формы по центру оси скважины ?4. Это

1 повышает эффективность. процесса термического расширения скважин.

Охлаждение корпуса 7 теплогенератора 6 производят водой, которую подают в него по трубопроводу 13.

Составитель В. Захаров

Редактор А. Козориз Техред М.Дидык Корректор С. Шекмар

Заказ 6289/35 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произвоцственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

361287

4 и поджигающей горелкой, и приспособление для смесеобразования, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

5 снижения затрат на расширение скважин и повышения эффективности разрушения породы при одновременном исФ о р м у л а и з о б р е т е н и я пользовании жидкого и газообразногс горючего, оно снабжено дополнительУстройство для термического рас- 1п ным приспособлением для смесеобразоширения скважин, включающее буровую вания, которое выполнено в виде штангу, размещенный на ней корпус крышки-полусферы, при этом перитеплогенератора с распределительной ферийные части крышки-полусферы заголовкой и поджигающей горелкой, рас- креплены на корпусе теплогенератора, положенной на оси корпуса теплогене- 15 а.сорго поджигающей горелки располоратора, выполненные в распределитель- жено в средней части крышки-полусфеной головке каналы для подвода топли- ры, причем в последней выполнены отва, окислителя, кольцевую камеру„ об- верстия в направлении центра кривизразованную корпусом теплогенератора ны крышки-полусферы.