Устройство для удаления воды из скважин

 

Назначение: изобретение предназначено для использования в горнодобывающей промышленности при открытой разработке полезных ископаемых. Сущность изобретения: устройство состоит из гибкого воздухоподающего шланга, на конце которого укреплена расширяющаяся к донной части и выполненная в виде полого тела насадка с цилиндрической боковой поверхностью, сопряженной с донной частью. На ее выходе в центральном отверстии насадки установлен обратный клапан в виде подпружиненного относительно донной части штока. На штоке закреплен запорный элемент. Насадка при этом выполнена обтекаемой формы и жесткой. Наружная поверхность донной части насадки имеет форму части эллипсоида вращения. Внутренняя поверхность донной части выполнена конической формы. Использование эффекта обтекания потоком водно-воздушной смеси ПАВ, вытекающей из кольцеобразного отверстия, поверхности эллиптической формы приводит к усилению процесса пенообразования и торможения потока смеси средой скважины, что приводит к увеличению полноты осушения малообводненных скважин. 2 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Известно устройство для удаления воды из скважин воздухом, состоящее из трубы с нижним впускным клапаном и штуцеров для ввода сжатого воздуха и выдачи воды на поверхность [Авт.св. СССР N 231505 БИ N 36, 1968 г, E 21 C 37/12] К недостаткам такого устройства относятся значительные затраты времени на вспомогательные операции и, вследствие этого, малая производительность, что не позволяет осушать скважины с большим притоком воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, принятое за прототип, состоящее из гибкого воздухоподающего шланга, на конце которого укреплена насадка в виде эластичной оболочки, на выходе которой установлен обратный клапан [Авт.св. СССР N 1318687, кл. E 21 C 37/12, 1987] Недостатком данного устройства является невозможность очистки скважины от бурового шлама, а также недостаточная полнота осушения скважины. Это объясняется конструкцией насадки, которая не обеспечивает возможность полного перекрытия сечения скважины и, как следствие, вытеснение воды происходит не полностью. Кроме того, при подаче сжатого воздуха эластичная насадка, деформируясь и принимая форму скважины, не удаляет буровой шлам, а прижимает его к стенкам и дну скважины.

Цель изобретения повышение полноты осушения и очистки скважин.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, состоящем из гибкого воздухоподающего шланга, на конце которого укреплена насадка, на выходе которой в центральном отверстии установлен обратный клапан. Насадка выполнена в виде расширяющегося к донной части полого жесткого тела обтекаемой формы. Наружная поверхность донной части насадки, сопрягающая донную часть с боковой цилиндрической поверхностью насадки, выполнена в виде части эллипсоида вращения, внутренняя поверхность донной части выполнена конической формы, сужающейся к выходному отверстию насадки, а обратный клапан выполнен в виде подпружиненного относительно донной части штока, на котором закреплен запорный элемент.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 насадка, разрез.

Устройство состоит из шланга 1, на конце которого укреплена насадка 2. Насадка 2 выполнена в виде полого жесткого обтекаемой формы тела, а сопрягающая боковую цилиндрическую поверхность донная часть насадки - поверхность 3 выполнена в виде части поверхности эллипсоида вращения. На выходе насадки в центральном отверстии 4 установлен обратный клапан, выполненный в виде подпружиненного пружиной 5 относительно донной части 3 штока 6, на котором закреплен запорный элемент 7.

Устройство работает следующим образом. На дно скважины подается осушающий шланг 1, на конце которого укреплена насадка 2. При этом клапан 7 закрыт, и вода из скважины не поступает в насадку и шланг. При подаче сжатого воздуха с раствором поверхностно-активных веществ (ПАВ) через шланг 1 в насадку 2 клапан 7 открывается и производится выброс водо-воздушной смеси ПАВ в скважину. Выбрасываемая через отверстие 4 водовоздушная смесь ПАВ обтекает донную эллиптическую часть насадки 3, вовлекая в движение воду и шлам скважины. Это приводит к практически полному торможению потока смеси ПАВ. Дальнейшая подача в скважину сжатого воздуха в течение 20 30 с приводит к полному вытеснению шлама и воды из скважины. По окончании подачи сжатого воздуха в шланг 1 клапан 7 пружиной 5 возвращается в исходное положение. Шланг 1 с насадкой 2 извлекается из осушенной скважины и переносится на новую.

Использование для осушения скважины устройства предложенной конструкции позволяет повысить полноту осушения скважин различной степени обводненности за счет обтекаемой формы насадки и эллиптической формы донной ее части с центральным кольцевым зазором, обеспечивающей полный разворот потока смеси ПАВ в направлении вверх и интенсивное перемешивание воды и шлама скважины со смесью ПАВ, что приводит к образованию пенной подушки, увеличивающей герметичность скважины, необходимую в завершающей стадии процесса осушения скважины.

Формула изобретения

Устройство для удаления воды из скважин, состоящее из гибкого воздухоподающего шланга, на конце которого укреплена расширяющаяся к донной части и выполненная в виде полого тела насадка с цилиндрической боковой поверхностью, сопряженной с донной частью, на выходе которой в центральном выходном отверстии насадки установлен обратный клапан, отличающееся тем, что расширяющаяся к донной части насадка выполнена обтекаемой формы и жесткой, наружная поверхность донной части насадки имеет форму части эллипсоида вращения, внутренняя поверхность донной части выполнена конической формы, сужающейся к выходному отверстию насадки, а обратный клапан выполнен в виде подпружиненного относительно донной части штока, на котором закреплен запорный элемент.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2