Устройство для формирования каналов в горной породе

 

Изобретение относится к геотехнологии. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения импульсного внедрения гибкого рукава в породу. Устройство содержит став 1 труб с переходником 2 на торце, выполненным в виде патрубка, и телескопически выдвижной из става 1 и переходника 2 гибкий рукав 3 с исполнительным органом 4 на торце. Переходник 2 выполнен с переменным внутренним поперечным сечением. При этом внутренние диаметры става 1 труб и основного канала переходника 2 больше диаметров выступов 5 рукава 3. Выступы 5 выполняют из эластомера, а их диаметры больше или равны внутреннему диаметру выходного конца 6 переходника 2. При использовании в качестве исполнительного органа и конусообразного пробойника рукав 3 внедряется в породу в импульсном режиме, что увеличивает скорость внедрения колонны и обеспечивает ее внедрение на значительно большую длину. Количество импульсов зависит от длины суженого участка и длины выступа 5 и подаваемого давления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Сна СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 Е 21 С 45/00, Е 21 В 43/28

ВСЕСОЮЗНАЯ

»1. !!Тйд 7ЕЙИЧЕВК1я

Е Ь 4A « - А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (2I) 4368491/23-03 (22) 19.01.88 (46) 30.11.89. Бюл. № 44 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М. М. Смирнов, В. P. Буянов, В. С. Козлов и А. В. Юройц (53) 622.234.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 581229, кл. Е 21 В 43/22, 1974.

Патент США № 4527639, кл. 75—

61, опублик. 1985. (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ФОРМИ РОВАНИЯ КАНАЛОВ В ГОРНОЙ ПОРОДЕ (57) Изобретение относится к геотехнологии. Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения импульсного внеднения гибкого рукава в породу. Устройство содержит став 1 труб с переходником 2 на торце, выпол„„SU„„1525276 A1 ненным в виде патрубка, и телескопически выдвижной из става 1 и переходника 2 гибкий рукав 3 с исполнительным органом 4 на торце. Переходник 2 выполнен с переменным внутренним попереч ным сечением. При этом внутренние диаметры става 1 труб и основного канала переходника 2 больше диаметров выступов 5 рукава 3. Выступы 5 выполняют из эластомера, а их диаметры больше или равны внутреннему диаметру выходного конца 6 переходника 2. При использовании в качестве исполнительного органа и конусообразного пробойника рукав 3 внедряется в породу в импульсном режиме, что увеличивает скорость внедрения колонны н обеспечивает ее внедрение на значительно большую длину. Кол-во импульсов зависит от длины суженого участка и длины выступа 5 и подаваемого давления. з. п. ф-лы, ! ил.

1525276

11<обрс т. ние относится к области геотехи< . >гни и чожет быть использовано для форxtIi()<)t3;Iния каналов в породе, например ра-! н;1,!иных горизонтальных и наклонных дре-!

1;>,!<>!ых»квзжин при выщелачивании полезi«>! IIt KOi;it» !»IOl O.

1(»,!!.к) изобретения является повышение

«фф» кти в!н>сти работы устройства за счет

>6 .сllt ч» lilt>i ичпульсно(.о внеднения гибкого

Р I(()()., tt .

11(! !» (>геже представлен общий вид уст1><) йс гB;l

У» )ро)!ст!)о для формирования каналов в !!<)(><>.г»»<)t ã()èã из става труб 1, например

Hз»о» ш) кочпрессорных, переходника 2, выпол нного в виде патрубка, например, изогНх T(>l .tëH отклонения исполнительного орг;ill,l It гибк(>гo рукава 3 с исп<>.!нитепbIII I)I <>р(;(по>ч 4 IIB торце и кольцевыми

131,!» I » It

11;)т()у6<)к пс рс x()дникз 2 соединен со станоч гру 6 1, 1(я пример с помощью резьбоi,<>«>»о».! !пения и выполнен с переменным в:<угр» Iltlttxi сечениеч, выходной конец 6 патр ок;! It»ð«x().ttièKB 2 выполнен с внутренним дttcti»tt ром, когорый меньше внутренних .lll.!ож Ilt I п<>интсрвально с внешней сто()(>!It l ру кзна 3, при «гом диаметр кольце-!

3!Ix выступов 5 мсньше внутренних диаметр<)в» i<3 труб 1 и основного канала перехо !ника 2. Иса!олнительный орган 4 гибко«) ру кзвз 3 может быть выполнен в виде гидрочон!iT()рн()й буровой головки и IH в виде к<>ну с<)<>6ря зного пробой ника,:3з крепленного

1! Г() ()! It Р<< I(

) нн «> диаметра концевой части 6 переходник;! 2 либо к<)льцевые выступы могут быть

t3t ill()лн«ны и3 элястомера и тогда иx диач» гр может быть равен или больше внугренн I() дизчетрз выходного конца 6 переходника 2. В качестве эла ToME ðà может быть и»пользовзна резина, полимерные материа.II)l, всllt Ht íHûå прочные !!ластмассы и т. д.

Б r<)xt случае, если гибкий рукав 3 изготав.!ивз.тся из резины, выступы можно формо-!

)з (ь «дновреченно с изготовлением колонны.

Уст ройство работает следуюшич образом. (1ри 1!с обходи мости проведения радиальk;It!

>;>у6 с изоп!утым пзтрубкоч переходник;! 2 д.!я отклонения гибкого рукава 3 в

<,l,I;l ll lI<> <1 Н»ть, преичущесгвенно воду. Зз счет

:! >(>>((!<» B<>l<> «ффектз при отпускании гибкоl o (>x к;!в;! 3 ll()»ледний перемещается к пат()v6I у ll<. ()t хо((!н!кс! 2 и Bxo;tèò в него. Г!о ставу и основному каналу переходника 2 гибкий рукав 3 переме)цается свободно, так как диаметр выступов 5 меньше внутренних диаметров става 1 и основного канала переходника 2.

При перемещении гибкого рукава 3 через выхо;)ной конец 6 патрубка переходника 2 происходит с.)едую(цее. При наличии малого зазора между каждым кольцевым выступом 5 и выходныч концом пгтрубка давление в ставе резко возрастает, происходит скачкообразное перемещение рукава 3 за cH»т резкого уBEëèч»-(!ия поршневого эффекта, действующего на рукав 3, так как одноврем» нно резко возврастает и давление в самом рукаве, при этом при использовании в качестве исполнительного органа 4 гидромониторной буровой головки увеличивается и давление жидкости в струе, истекающей и ее насадки, что повышает эффективность внедрения рукава в породу.

Как только через выходной конец 6 переходника 2 прошел выступ, зазор между гибким рукавом 3 и выходным концом 6 увеличивается, и через него активно выходит жидкость из става 1, давление в ставе 1 и гибком рукаве 3 падает, последний начиняет перемещаться с минимальной скоростью. При подходе следующего выступа 5 снова резко возрастает давление в ставе 1 и рукаве 3 и снова происходит скачкообразное перемещение рукава 3 в горные короды. За счет приложения импульсных нагрузок существ HHo повышается эффективность проведения !.знала. Особенно заметен эффект в сл. >а» 1;рименения в качестве исполHHT« ll

60 -80%, но и обеспечивает ее внедрение на значительно большую длину, чем при статической нагрузке вдавливания.

Еще больше увеличивается эффект приложения импульсных нагрузок в том случае, если выходной конец 6 персходника 2 на некоторое время полностью перекрывается кольцевыми выступами 5, что имеет место в том случае, когда диаметр кольцевых выступов 5 равен или больше внутреннего диаметра выходного конца 6 патрубка переходника 2.

Однако при бо.!ьшем диаметре кольцевых выступов 5 ll()»,(едние должны быть изготовлены из «ластомера для обеспечения возможtIocTH проталкивания BblcT)HQB за счет резкого скачка давления в ставе труб 1

5

1О

Разницу между указанными диаметрами выбирают в зависимости от материала выступов, их длины и давления жидкости в ставе труб на основе проведения модельных и натурных экспериментов с учетом сжичаемости элзстомера при уве; ичении давле ния жидкости.

1525276

Формула изобретения (.оста витедь 11. I(ртона

Текред И Верее Корректор А ()бр) чар

Тираж 449 ((о:(писное

I c)(иктор О. (. пес ивы т

Заказ 7194, 23

ВНИИ ИИ Гос) дарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГI(IIT (:(:(I

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д 4, 5

ГIроизводственно-издательский комбинат «((атент», г. ) жгород, >га. Гагарина, 1(11

Таким образом, во втором варианте выполнения устройства выходной конец 6 при проходе через него кольцевого выступа 5 полностью перекрывается на какое-то время, происходит резкий скачок давления, которое выталкивает выступ 5 из выходного конца 6 за счет эластичности выступа 5 и его поджатия при проталкивании. При протяжке выступа 5 перемещение рукава 3 существенно замедляется, а после выталкивания выступа из проходного конца 6 происходит резкое импульсное ускорение перемещения, затем снова замедление перемещения при проходе суженого участка рукава через выходной конец 6, затем еще более медленное перемещение рукава п ри проходе очередного выступа 5 через выходной конец 6, а затем снова резкий рывок рукава 3. Количество импульсов ускорения зависит от длины интервала суженого участка и длины выступа, а также подаваемого давления.

Эти параметры выбираются на основе проведения опытных экспериментов для выявления оптимальных размеров для соответствующих пород.

После проведения канала гибкий рукав 3 могут оставлять в канале, используя в качестве эксплуатационной колонны с последующей перфорацией, или выводить из канала с помощью гибкой тяги, кото )vK) перед спуском крепят на верхнем конце гибкого рукава 3.

1. Устройство для формирования каналов в горной породе, содержащее став труб с переходником на торце, выполненным в виде патрубка, и телескопически выдвижной нз става и переходника гибкий рукав с исполнительным органом на торце, отли«аюи4ееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения импульсного внедрения гибкого рукава в породу, переходник выполнен с переменным внутренним поперечным сечением, причем диаметр выходного конца переход ника меньше диаметра основного канала а гибкий рукав выполнен с кольцевыми выступами на внешней поверхности, при этом

20 внутренние диаметры става труб и основного канала переходника больше диаметра выступов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выступы выполнены из эластомера, а их диаметр больше или равен внутреннему диаметру выходного конца переходникаа.