Колонна для скважинной добычи полезных ископаемых
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности в частности, к добыче полезных ископаемых через скважины методом расплавления их. Цель - снижение трудоемкости. Колонна для скважинкой добычи полезных ископаемых включает звенья труб (Т) и устройство для компенсации осевых напряжений. Последнее снабжено патрубком (П) 5, который жестко соединен с Т 6 и телескопически с Т 1. Между Т 1 и П 5 расположены сальниковое уплотнение 4 и нажимное кольцо (К) 2. Через отверстия в К 2, П 5 и Т 1 пропущены штифты 9 с канавками 10. Последние расположены в зазоре между К 2 и П 5. Компенсирующее устройство срабатывает как под действием температурного перенапряжения при закачке теплоносителя, так и в случае проседания земной поверхности. При этом за счет сил, действующих навстречу со стороны концов Т 1 и 6, срезаются щтифты 9 в местах канавок 10. Происходит смещение конца Т 1 относительно Т 6. Сальниковое уплотнение 4 удерживается в сжатом состоянии за счет жесткой фиксации К 2 на конце .Т 1. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. В S (Л 4 05 СЮ 05
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5и4 Е21 В 43 28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4266861/23-03 (22) 23.06.87 (46) 28.02.89. Бюл. № 8 (72) С. М. Ивасив и Д. М. Давидюк (53) 622.277.6 (088.8) (56) Аренс В. Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых. М.: Недра, 1986, с. 187 — 188.
Там же, с. 180, рис. 12.2. (54) КОЛОННА ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности в частности, к добыче полезных ископаемых через скважины методом расплавления их. Цель — снижение трудоемкости. Колонна для скважинной добычи полезных ископаемых включает звенья труб (Т) и устройство для компен„„SU„„1461876 A 1 сации осевых напряжений. Последнее снабжено патрубком (П) 5, который жестко соединен с Т 6 и телескопически с Т 1. Между
Т 1 и П 5 расположены сальниковое уплотнение 4 и нажимное кольцо (К) 2. Через отверстия в К 2, П 5 и Т 1 пропущены штифты 9 с канавками 10. Последние расположены в зазоре между К 2 и П 5. Компенсирующее устройство срабатывает как под действием температурного перенапряжения при закачке теплоносителя, так и в случае проседания земной поверхности. При этом за счет сил, действующих навстречу со стороны концов Т 1 и 6, срезаются штифты 9 в местах канавок 10. Происхолит смещение конца Т 1 относительно Т 6.
Сальниковое уплотнение 4 удерживается в сжатом состоянии за счет жесткой фиксации К 2 на конце .Т 1. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
1461876
Формула изобретения
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к добыче полезных ископаемых через скважины методом расплавления их.
Цель изобретения — снижение трудоемкости монтажа колонны в скважине.
На чертеже изображена колонна в зоне установки устройства для компенсации осевых напряжений, продольный разрез.
На конце трубы 1 нижнего звена добычной колонны свободно посажено нажимное кольцо 2 и жестко закреплено упорное кольцо 3, между которыми расположены сальниковое уплотнение 4, например уплотнительные кольца. Все перечисленные элементы введены в патрубок 5, который жестко соединен с концом трубы 6 добычной колонны посредством переходника 7, образуя телескопическое устройство. Между концами труб 1 и 6 добычной колонны оставлен продольный промежуток для обеспечения взаимного перемещения элементов устройства на величину заданного хода. Нажимное кольцо 2 упирается в болты 8. В нижнем конце патрубка 5 по его периметру расположены болты 8, удерживающие нажимное кольцо 2 и обеспечивающие неподвижность элементов устройства при растягивающем усилии во время спуска колонны в скважину или подъема ее из скважины на поверхность.
Сквозь патрубок 5, нажимное кольцо 2 и стенку трубы 1 через совмещеиные отверстия пропущены предохранительные штифты 9 с кольцевыми канавками 10, расположенными г зазоре между кольцом 2 и патрубком 5 устройства. Штифты вставляют в отверстия, просверленные после сжатия колец сальникового уплотнения 4 путем продольного растяжения устройства при приложении расчетных усилий к трубам 1 и 6.
Предохранительные штифты 9 удерживают устройство Во «взведенном» (исходном) положении в момент посадки нижнего конца добычной колонны на забой скважины, когда на устройство действует сила веса всей колонны, расположенной выше предохранительных штифтов.
Поэтому общую площадь поперечного сечения предохранительных штифтов 9 в местах среза (кольцевые канавки 10) рассчитывают на усилие среза, в 1,2 — 1,5 раза превышающее вес добычной колонны, считая от уровня расположения предохранительных штифтов в скважине до верхнего обреза ее.
Срабатывает устройство как под действием температурного перенапряжения при закачке в скважине теплоносителя, так и в случае проседания земной поверхности вследствие уплотнения выработанного пространства в залежи полезного ископаемого.
При этом за счет сил действующих навстречу со стороны нижнего и верхнего концов труб 1 и 6 добычной колонны, срезаются предохранительные штифты 9 в местах кольцевых канавок 10 и происходит смещение концов труб 1 и 6 добычной колонны навстречу.
В процессе взаимного перемещения упомянутых элементов устройства кольца сальникового уплотнения 4 удерживаются в первоначально (сжатом) состоянии за счет жесткой фиксации нажимного кольца 2 на верхнем конце трубы 1 добычной колонны пропущенными через них внутренними срезанными концами предохранительных штифтов 9.
При подъеме добычной колонны из скважины растягивающее усилие возвращает устройство в исходное положение, так как в конце свободного хода нажимное кольцо 2 упирается своей нижней кромкой в болты 8, и нижнее звено добычной колонны вместе со всей колонной извлекают из скважины. Устройство может быть легко разобрано, отремонтировано и использовано вторично.
1. Колонна для скважинной добычи полезных ископаемых, включающая звенья труб и устройство для компенсации осевых напряжений с сальниковым уплотнением, расположенным в межтрубном пространстве, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа колонны в скважине, устройство для компенсации осевых напряжений расположено в нижнем звене колонны между двумя смежными трубами и снабжено патрубком с отверстиями, жестко соединенным с концом одной трубы нижнего звена, нажимным кольцом с отверстиями и предохранительными штифтами, выполненными с кольцевыми канавками, при этом конец другой трубы нижнего звена выполнен с отверстиями и телескопически соединен с патрубком, сальниковое уплотнение и нажимное кольцо расположены в зазоре между указанной трубой и патрубком, соответствующие отверстия в трубе, нажимном кольце и патрубке совмещены между собой, а штифты установлены в указанных совмещенных отверстиях с расположением кольцевых канавок в зазоре между нажимным кольцом и патрубком.
2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что суммарная площадь поперечных сечений штифтов в зоне кольцевых канавок принята из условия среза штифтов в указанных сечениях при нагрузке, превышающей в 1,2 — 1,5 раза вес колонны труб, расположенных выше указанных штифтов.
