Устройство для извлечения материала из подземных формаций

 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче и гидравлическом опробовании полезных ископаемых. Цель - снижение энергоемкости извлечения материала за счет уменьшения расхода напорного рабочего агента. Устройство включает оголовник водоподающей 1 и пульповыдачной 2 колонн труб. Хвостовик установлен с возможностью вращения относительно оголовника и жестко соединен с пульповыдачной колонной 2. Устройство имеет горизонтальные перемычки (П) 9,10 с каналами 11,12,13 и глухие П. Глухая горизонтальная П 14 расположена в нижней части хвостовика, а вертикальная - между горизонтальными П 10, 14, разобщая его полость с образованием изолированных друг от друга высоконапорных камер 3,4. В пределах камеры 3 размещен гидромонитор (ГМ) 5, а в пределах камеры 4 - рабочая насадка 7 гидроэлеватора 6. Перемещение струи, истекающей из насадки ГМ 5, осуществляется вращением пульповыдачной колонны 2, которая передает вращение на хвостовик устройства и П 10. Фиксирующее устройство 19 предотвращает вращение водоподающей колонны 1 с жестко закрепленной в ней П 9. В результате каналы 12, 13 в П 10 попеременно совмещаются с каналом 11 в П 9, остающейся неподвижной. Соответственно рабочий агент из полости водоподающей колонны 1 поступает попеременно через каналы 11, 12 и камеру 3 к ГМ 5 и через каналы 11, 13 и камеру 4 к рабочей насадке 7 гидроэлеватора 6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1613615 А 1 ((9l @U(lI) (S1) g E 2 1 С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Пл7р

cwec

ЖЕаии агавою

Z t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО (1ЗОБРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4319617/31-03 (22) 23. 10. 87 (46) 15. 12. 90. Бюл. № 46 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) A.В.Юройц, Vi.Þ.Åâñòèãíååâ, M.М.Смирнов и Н.В.Бенгин (53) 622. 234. 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1209877. кл. Е 21 С 45/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

1110902, кл. Е 21 С 45/00, 1983, (54) УСТРОЙСТВО !ЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ИЗ Г!ОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ (5 7 ) Из обре тение о тно сится к горному делу и геологии и может быть использ ов ано при скважин ной гидродо быче и гидравлическом опробовании полезных ископаемых. Цель изобретения — сни— жение энергоемкости извлечения материала за счет уменьшения расхода напорного рабочего агечта. Устройство включает о головник водоподающей 1 и пульповыдачной 2 колонн труб. Хвостовик установлен с возможностью вращения относительно оголовника и жестко соединен с пульповыдачной колонной 2.

Устройство имеет горизонтальные перемы(чки (П) 9 и 10 с каналами 11, 1613615

10 разом.

12,13 и глухие П. Глухая горизонтальная П 14 расположена в нижней части хвостовика, а вертикальная II — между горизонтальными П 10 и 14, разобщая его полость с образованием изолиро— ванных одна о г другой высоконапорных камер 3 и 4. В пределах камера|

3 размещен гидромонитор (ГМ) 5, а в пределах камеры 4 — рабочая насадка 7 гидроэлеватора 6. Перемещение струи, истекающей из насадки ГМ 5, осуществляется вращением пульповы— дачной колонны 2, которая передает

Изобретение относится к горному делу и геологии, в частности к скважинной гидродобыче и гидравлическому опробованию полезных ископаемых, преимущественно, плывунов.

Цель изобретения — снижение энергоемкости извлечения материала за счет уменьшения расхода напорного . рабочего агента.

На фиг.:1 изображен вариант кон структивного исполнения устройства, на фиг. 2 — разрез А — А на фиг ° 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на .фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1, Устройство состоит из оголовника, водоподающей 1 и пульпсвыдачной 2 колонн труб,, хвостовика, содержащего ,,камеры 3 и 4, гидромонитор 5, гидро э еватор 6 с рабочей насадкой 7 и в са сыв ающим о тверс тием 8, гориз онтальных перемычек 9 и 10 с каналами

40 I1 „12 и 13, глухих перемычек — горизонтальной 14 и вертикальной 15,, плотпительных элементов 16 H источника . абочего агента (не показан) .

Устройство также может содержать буровую коронку 17 с внутренним отверстием 18, устройство 19 фиксирования оголовника в скважине и устройство фиксирования хвостовика в скважгне (не показано).

Внутри водоподающей колонны 1 сооСно с ней расположена пульповыдачная колонна 2. В нижней части оголовни:;a установлена дополнительная горизонтальная перемычка 9 с каналом 11, сопряженная с хвостовиком устройства, установггенным с. возможностью вращения относительно оголовника, Глухая горизонтальная перемычка 14 расвращение на хвостовик устройства и

П 10. Фиксирующее устройство 19 предотвращает вращение водоподающей колонны 1 с жестко закрепленной в ней

П 9. В результате каналы 12,13 в П 10 попеременно совмещаются с каналом 11 в П 9, остающейся неподвижной . Соответственно рабочий агент из полости водоподающей колонны 1 поступает попеременно через каналы 11,12 и камеру 3 к ГМ 5 и через каналы 11, 13 и камеру 4 — к рабочей насадке 7 гидроэлеватора 6. 4 ил. положена в нижней части хвостовика, вертикальная 15 — между горизонтальными 10 и 14, разобщая его полость с образованием изолированных одна от другой высоконапорных камер 3 и 4.

В пределах камеры 3 размещен гидромонитор 5, а в пределах камеры 4— рабочая насадка 7 гидроэлеватора 6.

Всасывающее отверстие 8 гидроэлеватора 6 установлено соосно с пульповыдачной колонной 2. Нижний торец хвостовика устройства может быть снабжен буровой коронкой 17, Герметизация узла вращения хвостовика относительно оголовника обеспечивается посредством уплотнительных элементов 16. На оголовнике или хвостовике устройства может быть расположен фиксирующий элемент 19.

Полость водоподающей колонны 1, сообщенная с источником рабочего агента, через канал 11 в дополнительной горизонтальной перемычке

9, а также каналы 12 и 13 в перемычке 10, в процессе вращения хвостовика относительно оголовника имеет возможность попеременной гидравлической связи coîòâåòñòâåíío с камерами 3 и 4, которые в свою очередь сообщены с полостями гидромонитора 5 и рабочей насадки 7 гидроэлеватора 6 соответственно. Всасывающее отверстие 8 гидроэлеватора 6 сообщено с

-полостью пульповыдачной колонны 2, а также может иметь гидравлическую связь с внутренним отверстием 18 буровой коронки 17.

Устройство работает следующим обВ случае использования устройства для нарезки вертикальных щелей снабжают фиксирующим устройством хвостовик, предотвращая ега вращение, а враща1от водападающую колонну 1.Вращаясь вместе с последней, перемычка 9 совмещает канал 11, размещенный в ней, поперемен 1а с каналами 12 и 13 в перемычке 10> астгющейся неподвижной. Поднимая и опуская устройство в скважине, производят нарезку щелей.

Предлагаемый вариант устройства позволяет также разделять операции

5 16136

Устройство опускают в скважину 20, вскрывающую с перебурам продуктивный пласт 21, из которого предполагается, например, отобрать пробу

5 слагающего его материала. С помощью источника рабочего агента,. например высоконапорного насоса, в полость водопадающей колонны 1 подают рабочий агент, который поступает через каналы 11, 12 и камеру 3 к гидромонитору 5 и через каналы 11,13 и камеру 4 — к рабочей насадке 7 гидроэлеватора 6. Формируемая насадкой гидромонитора 5 струя воздействует на пласт 21, размывая слагающий его материал и переводя в гидросмесь, с образованием в пределах пласта 21 камеры 22. Гидросмесь транспортируется по днищу камеры 22 и поступает через 20 отверстие 8 в приемную камеру гидроэлеватора 6 и далее под воздействи— ем струи, истекающей из насадки 7, па пульповьдачнай колонне 2 выдается на поверхность. 25

Перемещение струи, истекающей из насадки гидромонитора 5 вдоль забоя на установленном уровне, осуществляется вращением пульпавьдачной колонны 2, которая передает вращение на хвоставик устройства и перемычку 10. Фиксирующее устройство 19 предотвращает вращение вадаподающей

1колонны 1 в жестко закрепленной в

1ней перемычкой 9. В результате кана35 лы 12 и 13 во вращающейся перемычке 10 попеременно совмещаются с ка—

,налом 11 в перемычке 9, остающейся неподвижной. :Соответственно рабочий агент из полости водопадающей колонны 1 поступает попеременно через каналы 11 и 12 и .-.амеру 3 к гидромонитору 5 и через каналы 11,13 и камеру 4 — к рабочей насадке 7 гидроэлеватора 6. па размыву пород и вьдаче пульпы на поверхность.

Для осуществления операции размыва поворотом хвоставика относительно

-.ãoëoâíèêà совмещают канал 11 с каналом 12. При этом положении весь расход рабочего агента подается толька к гидрамонитору 5. Для обеспечения фиксации указанного положения одновременно вращают вадоподающую 1 и пульпавьдачную 2 колонны с одинаковой угловой скоростью. При нарезке вертикальных щелей периодически опускают и поднимают устройство без вращения.

Для осуществления операции вьдачи размытой породы на поверхность совмещают канал 11 с каналом 13. При этом положении рабачий1 агент поступает только к насадке 7 гидраэлеватора 6.

Снабжение хвастовика устройства ауравай коронкой 17 позволяет производить бурение или углубку скважины

20, а также разбуривание негабаритных кусков породы, образовавшихся ь процессе размыва. Вращаясь вместе с хваставикам, коронка 17 бурит породу, которая поступает через отверстия 18 и 8 в приемную камеру гидраэлеватара 6, откуда пад воздействием струи, истекающей из насадки 7, па пульповьдачнай колонне 2 выдается на поверхность. Бурение может производиться одновременна с размывам камерь! 22. Для этага IpH пОИОщи фиксирующего устрайс-.ва 19 фиксируют, предотвращая вращение, вадападаюшую колонну 1 в скважине 20.

Ф а р м у л а и з а б р е т е н и я

Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины, включающее агалавник водоподающей и пульпавыдачнай колонн труб, уcToHoBëåííûé с вазможностью враще— ния Относительна or.oлавни а и жестко соединенный с пульпавьц1а 1най колонной хваставик, па меньшей мере одну горизонтальную перемычку с проходными каналами, установленную в верх— нем торце хваставика, гидрамонитор и гидраэлеватор, сообщенные с полостью xBocToIHKcl а т л 11 ч а ющ е е с я тем, чта, с целью снижения энергоемкОсти извлечения материала за счет уменьшения расхода напорного рабочего агента, ана снабжена дапал. 1613h15

Составитель Н. Чертова

Редактор М. Петрова Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Заказ 3873 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб ., д. ч/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 нительной горизонтальной с проходс ными каналами и глухими вертикальной и горизонтальной перемычками, при этом глухая горизонтальная перемычка расположена в нижней части хвостовика, вертикальная — между горизонтальными, рабочая его и лость, а дополнительная горизонтальная перемыч— ка установлена в нижней части оголов— ника H сопряжена с хвостовиком.