Скважинный гидродобычной снаряд

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при скважинной гидродобыче рыхлых, слабосвязных полезных ископаемых. Цель - повышение эффективнести работы скважинного гидродобычного снаряда за счет упрощения спускоподъемных операций, Снаряд состоит из внешней колонны (К) 1 и внутренней К 2. Последняя имеет отверстия 3 диспергатора, пульпоприемные окна 8 и пульповыдачные окна 5. В полости К 2 между отверстиями 3 и окнами 5 расположена перегородка 4, а между окнами 5 и 8 на внешней поверхности К 2 установлено ограничительное кольцо 6. В концевой части К 1 установлена пакерирующая гильза 7, через которую пропущена К 2. В К 2 подают сжатый воздух, который выходит из отверстий 3. Смесь воды и воздуха поднимается на поверхность по К 1. За счет разрежения в окна 8 поступают вода и полезное ископаемое. Пульпа перепускается через окна 5 в полость К 1 и выдается на поверхность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 45/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (21) 4828864/03 (22) 23.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г.Ю.Абрамов, Н.И.Бабичев, В.Ф.Павельев, А.Л.Вильмис и С;М,Искужин (53) 622,234;5(088.8) (56) Куличихин Н..И., Воздвиженский

Б.И.Разведочное бурение. — М.: Недра, 1973, с.391 .

Там же, с.393. (54) СКВАЖИННЫЙ ГИДРОДОБЫЧНОЙ

СНАРЯД (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при скважинной гидродобыче рыхлых, слабосвязных полезных ископаемых. Цель — повышение зффектив„„Я „„1737124 À1 ности работы скважинного гидродобычного снаряда за счет упрощения спускоподьемных операций, Снаряд состоит из внешней колонны (К) 1 и внутренней К 2. Последняя имеет отверстия 3 диспергатора, пульпоприемные окна 8 и пульповыдачные окна 5, В полости К 2 между отверстиями 3 и окнами

5 расположена перегородка 4, а между окнами 5 и 8 на внешней поверхности К 2 установлено ограничительное кольцо 6, В концевой части К 1 установлена пакерирующая гильза 7, через которую пропущена К 2.

В К 2 подают сжатый воздух, который выходит из отверстий 3. Смесь воды и воздуха поднимается на поверхность по К 1, За счет разрежения в окна 8 поступают вода и полезное ископаемое. Пульпа перепускается через окна 5 в полость К 1 и выдается на поверхность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1737124

20

35

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при скважинной гидродобыче (СГД) рыхлых, слабосвязных полезных ископаемых.

Известен скважинный гидродобычной снаряд для отработки рыхлых, слабосвязанных руд, включающий две соосно расположенные трубы, из которых внешняя— обсадная, внутренняя — пульповыдачная, причем на нижнем торце пульповыдачной трубы .установлен погружной центробежный электронасос.

Устройство работает следующим образом. При включении электродвигателя начи кает работать насос, который засасывает пульпу (воду и полезное ископаемое) и по пульповыдачной трубе выдает ее íà поверхност.ь, Недостатком этого устройства является небольшая (до 100 м) глубина отработки месторождений полезных ископаемых, ограниченная высотой подьема пульпы погружным центробежным электронасосом, а также низкая надежность работы электрических узлов в скважине, затопленной водой, быстрый абразивный износ лопаток центробежного насоса.

Известен скважинный гидродобычной снаряд для скважинной гидродобычи рыхлых, слабосвязных полезных ископаемых, включающий внешнюю колонну, расположенную в ней и жестко связанную с ней внутреннюю колонну труб с отверстиями диспергатора, сообщенную с источником сжатого воздуха, и пульпоприемные окна, выполненные в концевой части внешней колонны.

Через внутреннюю колонну труб в скважину подают сжатый воздух и.перепускают через отверстия диспергатора в кольцевой зазор, В результате этого происходит вытеснение столбом воды (статическим уров. нем воды в скважине) высотой Н столба смеси воды с воздухом высотой H+h за счет разности удельных весов воды в затрубном пространстве внешней колонны труб и газожидкостной смеси (пульпы) в кольцевом зазоре. Кроме того, пузырьки воздуха, движущиеся вверх вместе с жидкостью, об. волакивают частицы полезного ископаемого. а при расширении действуют как элементарные поршни. При определенном насыщении смеси воздухом она выдается на поверхность.

Недостатком данного устройства является невозможность осевого перемещения гидродобычного снаряда в скважине во время его работы для отработки выше- или нижележащего интервала полезного ископаемого, то есть необходима остановка добычных работ и проведение спускоподъемных операций для наращивания или укорочения жестко связанных внешней и внутренней колонн труб, что приводит к большим затратам.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет упрощения спускоподьемных операций, Поставленная цель достигается тем, что в скважинном гидродобычном снаряде, включающем внешнюю колонну, расположенную в ней и сообщенную с источником сжатого воздуха внутреннюю колонну труб с отверстиями диспергатора и пульпоприемными окнами, внешняя колонна снабжена пакетирующей гильзой, установленной в кольцевой Части указанной колонны, пульпоприемные окна расположены в концевой части внутренней колонны, а последняя установлена с возможностью осевого перемещения относительно внешней колонны,и пропущена через пакерирующую гильзу, при этом внутренняя колонна выполнена с пульповыдачными окнами, сообщающими полости внешней и внутренней колонн и расположенными в интервале между отверстиями диспергатора и пульпоприемными окнами, и снабжена глухой поперечной перегородкой, расположенной между отверстиями диспергатора и пульповыдачными окнами, а также ограничительным кольцом, жестко закрепленным на ее наружной поверхности в интервале между пульпоприем- ными и пульповыдачными окнами.

Пульпоприемные окна выполнены с минимальными проходными размерами в свету, не превышающими минимальные проходные размеры пульповыдачных окон, Установка на внешней колонне пакерирующей гильзы, расположенной s кольцевой части внешней колонны, позволяет изолировать рудный интервал скважинного пространства от полости кольцевого зазора между внутренней и внешней колоннами, не допустить попадание пульпы через этот зазор в межтрубное пространство, то есть направить пульпу в кольцевой между внутренней и внешней колоннами через пульпоприемные и пульповыдачные окна.

Наличие пульпоприемных окон, расположенных в концевой части внутренней колонны; и выполнение на внутренней колонне пульповыдачных окон, сообщающих полости внутренней и внешней колонн и расположенных в интервале между отвер-, стиями диспергатора и пульпоприемными

I окнами, обеспечивает при проведении добычных работ за счет подачи воздуха во внутреннюю колонную труб и создающегося разрежения в концевой части внутренней

1737124

15

25

35

45 добычной снаряд

55 колонны засасывание пульпы в пульпоприемные окна, перепускание ее через пульповыдачные окна в кольцевой зазор и выдачу ее на поверхность.

Выполнение внутренней колонны труб с возможностью осевого перемещения относительно внешней колонны позволяет, например, при отработке одного рудного интервала поднимать или опускать снаряд по оси скважины для работы на другом интервале без остановки процесса добычи и наращивания внутренней и внешней колонй труб, что обеспечивает снижение затрат на спускоподъемные операции, Глухая поперечная перегородка, расположенная между отверстиями диспергатора

M пульповыдачными окнами, позволяет при подаче воздуха по внутренней колонне перекрыть его доступ в концевую часть внутренней колонны и направить его в отверстия диспергатора.

Ограничительное кольцо, жестко закрепленное на наружной поверхности внутренней колонны в интервале между пульпоприемными и пульповыдачными окнами, обеспечивает ограничение хода внутренней колонны труб в поперечном направлении. В противном случае без ограничительногоо кольца возможен выход пульповыдачных окон внутренней колонны из-под пакерирующей гил ьзы, что и ри ведет к прекращению подачи пульпы {воды и полезного ископаемого) в пульповыдачную колонну труб и остановке работы скважинного гидродобычного снаряда.

Выполнение пульпоприемных окон с минимальными проходными размерами в свету, не превышающими минимальные проходные размеры пульповыдачных окон, препятствует забиванию крупными кусками полезного ископаемого(например, галькой) пульповыдачных окон скважинного. гидродобычного снаряда.

На чертеже показан скважинный гидроСкважинный снаряд состоит из внешней колонны труб 1, расположенной в ней внутренней колонны труб 2. На внутренней колонне 2 выполнены отверстия диспергатора 3, ниже которых находится глухая поперечная перегородка 4, под которой выполнены пульповыдачные окна 5, за которыми, в свою очередь, размещено ограничительное кольцо 6. В концевой части внутренней колонны 2 выполнены пульпоприемные окна 8. Пакерирующая гильза 7 установлена в концевой части внешней колонны 1.

Скважинный гидродобычной снаряд работает следующим образом.

После монтажа гидродобычного снаряда в скважине, во внутреннюю колонну труб

2 подают сжатый воздух. Дойдя до глухой поперечной перегородки 4. он проходит через отверстия диспергатора 3. В кольцевом зазоре между внутренней 2.и.внешней 1 колоннами труб происходит вытеснение столбом воды (статический уровень воды в скважине) высотой Н столба смеси воды с воздухом высотой H+h, за счет разности удельных BBGOB воды в затрубном пространстве внешней колонны и газожидкостной смеси (пульпы) в кольцевом зазоре, В это же время за счет возникающего разрежения в концевой части внутренней колонны труб 2 начинается поступление воды и полезного ископаемого в пульпоприемные окна 8 (поступлению пульпы в кольцевой между внутренней 2 и внешней 1 колоннами труб мешает пакерирующая гильза 7), перепуск их через пульповыдачные окна 5 в кольцевой зазор и последующая транспортировка частиц полезного ископаемого на поверхность. Забиванию пульповыдачных окон 5 с внутренней стороны отдельными кусками горной породы при всасывании полезного ископаемого препятствует выполнение пульпоприемных окон 8 с минимальными проходными размерами в свету, не превышающими минимальные проходные размеры пульповыдачных окон 5, Преимуществом предлагаемого технического решения является повышение производительности труда за счет упрощения спускоподъемн ых операций.

Применение в промышленности данного технического решения позволит получить зкономический эффект 500 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Скважинный гидродобычной снаряд, включающий внешнюю колонну. расположенную в ней и сообщенную с источником сжатого воздуха внутреннюю колонну труб с отверстиями диспергатора, и пульпоприемные окна, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повышения эффективности его работы за счет упрощения спускоподъемных операций, внешняя колонна снабжена пакерирующей гильзой, установленной в концевой части указанной колонны, пульпоприемные окна расположены.в концевой части внутренней колонны; а последняя установлена с возможностью осевого перемещения относительно внешней колонны и пропущена через пакерирующую гильзу, при атом внутренняя колонна выполнена с пульповыдачными окнами, сообщающими полости внутренней и внешней колонн и расположенными в интервале между отверстиями диспергатора и пульпоприемными

1737124

Составитель Н.Руденко

Редактор А.Маковская Техред М,Моргентал . Корректор Н.Король

Заказ 1876 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 окнами, и снабжена глухой поперечной перегородкой, расположенной между отверстиями диспергатора и пульповыдачными окнами, а также ограничительным кольцом, жестко закрепленным на ее наружной поверхности в интервале между пульпоприемными и пульповыдачными окнами.

2. Снаряд по и;1, отличающийся тем. что пульпоприемные окна выполнены с минимальными проходными размерами в свету, не превышающими минимальные

5 проходные размеры пульповыдачных окон.