Устройство для оборудования эксплуатационных геотехнологических скважин

 

Изобретение относится к горной про- .мышленности, а -менно к устройствам для оборудования геоте.хнологических скважин. Цель - снижение затрат на оборудование и эксплуатацию ск.важин с двумя фильтрами . Устрой ство включает фильтровую колонну (ФК) с двумя фильтрами, расположенную внутри ФК растворонодъемную ко.юпну (РК) с пакером и волдухоподающую колонну (ВК) внутри РК. Пакер установлен в промежутке между фильтрами. В стенке РК выполнены отверстия, расположенные между оголовком и пакером. В отверстиях РК установлены клапаны, выполненные в виде резиновой диафрагмы. Цоверх диафрагмы установлен кожух с отверстиями. Нижний конец ВК расположен ниже отверстий РК. Устройство имеет также трубопроводы для подачи рабочего раствора и воздуха, сообщенные посредством трубы с запорной арматурой. Трубопровод для подачи рабочего раствора сообщен с оголовком ФК. Трубопровод для подвода воздуха сообщен с оголовками РК и ВК и имеет кран для сброса давления воздуха. При откачке продуктивного раствора из верхнего фильтра подачу сжатого воздуха осуществляют по РК. При откачке раствора из нижнего фильтра подачу сжатого воздуха осуществляют по ВК. Закачку рабочего раствора в верхний фильтр при откачке из нижнего фильтра осуществляют по ФК. При изменении направления движения растворов подачу сжатого воздуха производят в РК, а подачу раствора -- в ЗК. При закисле ии продуктивного горизонта с закачкой раствора через оба фильтра без откачки подачу раствора осуществляют одновременно в ФК и В К. 2 ил. (О (Л 4 05 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ 1ИН

„„SU„, )(461879

А1

A@1 4 Е 2! В 43/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (4ь (4:Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4284783/23-03 (22) 14.07.87 (46) 28.02.89. Бюл. № 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (72) М. И. Фазлуллин, И. В. Хрипач, Г. А. Шилов, И. И. Крашин, С. А. Тархановский, В. К. Вольвак и В. В. Демидович (53) 622.234.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 775298, кл. Е 21 В 43 28, 1978.

Сергиенко И. А. Бурение и оборудование геотехнологических скважин. — Ч.: Недра, 1984. с. 49--50. (54) УСТРОЙСТВО ЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЭКСГ1ЛУАТАЦИОННЫХ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИ) СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности, à менно к устройствам для оборудования гео i ехнологических скважин.

Цель — — снижение ватри на оборудование и эксплуы-аIlè!o скважин с двумя фильтрами. Устройство включает фильтровую колонну (ФК1 с двумя фильтрами, расположе иную внутри ФК растворонодъемную ко. Iol! I!ó (РК) с пакер<>м и воздухоподаю1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке подземным выщелачиванием месторождений полезных ископаемых, сложенных породами с достаточной проницаемостью.

Цель изобретения — снижение затрат !! a оборудование и эксплуатацию геотехнологи— ческих скважин с двумя фильтрами.

На фиг. 1 изображена геотехнологичсская скважина, вертикальный разрез; на щую колонну (ВК) внутри РК. Пакер установлен в промежутке между фильтрами. В стенке РК выполнены отверстия, расположенные между оголовком и пакером. В отверстиях РК установлены клапаны, выполненные в виде резиновой диафрагмы. Поверх диафрагмы установлен кожу.; с отверстиями.

Нижний конец ВК расположен ниже отверстий PK. Устройство имеет также трубопроводы для подачи рабочего раствора и воздуха, сообщенные посредством трубы с запорной арматурой. Трубопровод для подачи рабочего раствора сообщен с оголовком ФК. Трубопровод для подвода воздуха сообщен с оголовками РК и ВК и имеет кран для сброса давления воздуха. При откачке продуктивного раствора из вер.;него фильтра подачу сжатого воздуха осуществляют по

РК. При откачке раствора из нижнего фильтра подачу сжатого воздуха осуществляют по

ВК. Закачку рабочего раствора в верхний фильтр при откачке из нижнего фильтра осуществляют по ФК. При изменении направления движения растворов подачу сжатого воздуха производят в РК, а подачу раствора — — в ВК IpH Закис,iE .нии про уктнвного горизс нта с закачкой раствора через оба фильтры без огкачки по lачу раствора осуществляют одновременно в ФК и ВК.

2 фиг. 2 — узел устройства в месте расположения отверстий с клапанами. вертикальный разрез.

Устройство для оборудования эксплуатационных геотехнологических скважин состоит из фильтровой колонны 1 с верхним фильтром 2 и нижним фи„1ьтром 3 на забойном кон.;е, трубопровода 4 для подачи рабочего раствора, сообщенно.-o с оголовком фильтровой колонны 1. расположенной внутри фильт146!879

25

55 з ровой колонны 1 раствороподъемной колонны 5 с пакером 6 на забойном кон е, установленным в промежутке между фильтрами 2 и 3, и отверстиями 7 в стенке между оголовком и пакером 6, воздухоподающей колонны 8, расположенной внутри раствороподъемной колонны 5, и трубопровода 9 для подвода воздуха, сообщенного с оголовком раствороподъемной колонны 5 и посредством отвода 10 с вентилем 11 — с оголовком воздухоподающей колонны 8. Раствороподьемная колонна 5 снабжена установленными в ее отверстиях 7 клапанами, выполненными в виде эластичной, например резиновой, диафрагмы 12, и установленным поверх диаф рагмы 12 предохранительным кожух м 13 с отверстиями 14, расположенными вне пределов диафрагмы 12. Отверстия 7 выполнены в сердечнике 15, соединенном с раствороподъемной колонной 5 посредством двух переходников 16 и 17. Резиновая диафрагма

12 надета на сердечник 15 с определенным натягом, обеспечивающим открытие отверстий

7 только в случае, если давление в раствороподъемной колонне 5 превышает давление в фильтровой колонне 1. Нижний конец воздухоподающей колонны 8 расположен ниже огверстий 7. Трубопровод 4 сообщен с трубопроводом 9 посредством трубы 18 с венти,и ч !9. Трубопровод 9 снабжен краном 20,,становленным на участке между оголовком воздухоподающей колонны 8 и местом соединения трубы 18 с трубопроводом 9. Трубопроводы 21 и 22 для отвода продуктивных растворов снабжены задвижками 23 и 24. Трубопровод 9 снабжен вентилем 25, а трубопровод 4 — вентилем 26.

Устройство работает следующим образом.

Фильтры 2 и 3 устанавливаются соответственно в кровле и подошве рудного тела 27. При откачке из верхнего фильтра 2 подача сжатого воздуха осуществляется по раствороподъемной колонне 5 через отвод 10, при этом задвижка 23 закрыта, а задвижка 24 открыта. При поступлении воздуха давление в раствороподъемной колонне 5 увеличивается, а уровень жидкости отжимается. Увеличение давления в раствороподьемной колонне 5 вызывает открытие отверстий 7, и как только уровень жидкости отожмется ниже отверстий 7, воздух через отверстия 7 в сердечнике 15 и отверстия 14 в предохранительном кожухе поступает в фильтровую колонну и аэрирует находящуюся там жидкость, что вызывает откачку жидкости из верхнего фильтра 2. При откачке жнлкости из верхнего фильтра 2 уровень жидкости в раствороподъемной колонне 5 на ходится ниже отверстий 7 на величину, равную обобщенным потерям давления, т. е. давлению, необходимому для открытия отверстии 7 на сердечнике 15 и аэродинамического сопротивления движению воздуха в отверстиях.

При откачке из нижнего фильтра 3 подача сжатого воздуха осуществляется по воздухоподающей колонне 8, при этом задвижка 23 должна быть открыта. После открытия задвижки 23 давление в раствороподъемной колонне 5 понижается до атмосферного, уровень жидкости восстанавливается, а отверстия 7 на сердечнике 15 закрываются диаф рагмой 12. Подаваемый по воздухоподающей колонне 8 воздух аэрирует жидкость, находящуюся в раствороподъемной колонне 5, что вызывает откачку жидкости из нижнего фильтра 3. В связи с тем, что действие эрлифта основано на законе сообщающихся сосудов, одним из которых является продуктивный горизонт 28, заполненный жидкостью, а другим — раствороподъемная колонна 5, заполненная более легкой аэрированной смесью, а также вследствие наличия сопротивления фильтра и расстояния между фильтрами 2 и 3 давление в раствороподъемной колонне 5 при прокачке нижнего фильтра 3 будет меньше, чем в фильтровой колонне 1, что исключает возможность открытия отверстий 7 на сердечнике 15.

Закачка рабочего раствора в верхний фильтр 2 при откачке из нижнего фильтра 3 осуществляется по трубопроводу 4 в фильтровую колонну 1. При этом задвижка 24 должна быть закрыта. При изменении направления движения технологических растворов в скважине подача сжатого воздуха производится в раствороподъемную колонну

5 через отвод 10, а подача рабочего раствора в воздухоподающую колонну 8 — через трубу 18, при этом задвижка 24 должна быть открыта, задвижка 23 закрыта, а давление воздуха в трубопроводе 9 предварительно сброшено при помощи крана 20. Подаваемый по раствороподъемной колонне 5 воздух аэрирует раствор в фильтровой колонне 1, вызывая откачку из верхнего фильтра 2. Закачка рабочего раствора производится по воздухоподающей колонне 8 под уровень жидкости в раствороподъемной колонне 5 и далее через нижний фильтр 3. При подаче воздуха по раствороподъемной колонне 5 уровень жидкости в ней располагается ниже отверстий 7, поэтому для предотвращения попадания сжатого воздуха в воздухоподающую колонну 8 ее нижний конец устанавливается ниже отверстий 7, под уровень жидкости.

При необходимости предварительного закисления продуктивного горизонта 28 устройство позволяет производить закачку рабочего раствора через верхний 2 и нижний 3 фильтры без откачки, при этом подача рабочего раствора должна производиться по фильтровой 1 и воздухоподающей 8 колоннам.

<Рормула изобретения

Устройство для оборудования эксплуатационных геотехнологических скважин, включающее фильтровую колонну с двумя фильтрами на забойном конце, трубопровод для подачи рабочего раствора, сообщенный с оголовком фильтровой колонны, расположенную внутри фильтровой колонны раствороподьемную колонну с пакером на забойном конце, установленным в промежутке между фильтрами, и отверстиями в стенке между оголовком и пакером, воздухоподающую колонну, расположенную внутри раствороподъемной колонны, и трубопровод для подвода воздуха, сообщенный с оголовками раствороподъемной и воздухоподающей колонн, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат на оборудование и эксплуатацию геотехнологических скважин, раствороподъемная колонна снабжена установленными в ее отверстиях клапанами, выполненными в виде эластичной диафрагмы, и установленным поверх диафрагмы предохранительным кожухом с отверстиями, расположенными за пределами диафрагмы, при этом нижний конец воздухоподающей колонны расположен ниже отверстий раствороподъемной колонны, трубопровод для подачи рабочего раствора сообщен с трубопроводом для подвода воздуха к воздухоподающей колонне посредством трубы с запорной арматурой, а трубопровод для подвода воздуха к воздухоподающей колонне снабжен краном для сброса давления воздуха, установленным на участке между оголовком воздухоподающей колонны и местом соединения трубы с запорной арматурой с трубопроводом для подвода воздуха.

1461879

, . >с>;и>и: е.>ь В 11< «»<« >

I (га к то f >,. 1. В (с <, < < > н (к > > >> 1<.кр<.< И> Вер<с К< ррек<ор С Черни

Закал 58 1/21> 1 ир i+, » 1 l1îди исно<

В1111И11И Гос<,0>1><"«и и и<:»,:»,," < »>и<> »и",а«< б ><теиням н открытиям прн 1 КНТ СССР

I I:I<>:I >, .Ч >ски<>. Ж Н5, Рву шск<>я иаб, < 4/5 (11и>изв<>яствешю-».>.L<>ò .и,скин комб»ии<:,11ат< НТ», г. Ужп>роя. с.>. Гагарина, 101