Устройство для добычи полезных ископаемых скважинным способом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

314885

Союз Советских

Социалистических

Республик

;=тависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 22Л 1.1970 (М 1450949 22-3) .11ПК Е 21Ь 43, 28 с присоединением заявки М—

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 14.XII.1971

УДК 622.234.5:622. .272 (088.8) Авторы изобретения

Н. В. Мельников, В. Ж. Аренс, В. П. Шевченко, Г. Х. Хчеян и Д. Н. Шпак

Заявитель Государственный научно-исследовательский институт горнохимического сырья

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

СКВАЖИННЫМ СПОСОБОМ

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых скважинным способом и может быть применено для добычи серы посредством ее подземного расплавления из свиты пластов.

Известно устройство для добычи полезных ископаемых скважинным способом, состоящее из концентрически расположенных колонн с разделителем, имеющим радиальные и продольные каналы. Такие устройства не позволяют производить выборочный или одновременный отбор расплавленной серы одной сероподъемной колонной из нескольких разрабатываемых серных залежей, разобщенных пропл астка ми.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что его разделитель выполнен в виде корпуса, имеющего радиальные каналы, и расположенного в нем цилиндра, радиальные каналы в котором выполнены в нескольких горизонтальных плоскостях, причем как корпус, так и цилиндр соответственно закреплены на внутренней и внешней поверхностях рабочих колонн.

Такое выполнение устройства повысит эффективность разработки месторождения полезных ископаемых.

На фиг. 1 показано предлагаемое регулирующее устройство, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

Устройство включает концентрично расположенные корпус 1 и цилиндр 2. Корпус жестко закреплен на внутренней поверхности водной колонны т, а цигншдр — на внешней по5 всрхпостп сероподъемной колонны 4.

В корпусе разделителя имеется несколько радиальных каналов 5 щелевидной формы, расположенных перпендикулярно оси скважины и жестко совмещенных с соответствующи10 мн перфорационнымп отверстиями на водной колонне. Радиальные каналы предназначены для прохода жидкости из прискважинной зоны в сероподъемную колонну. В цилиндре разделителя радиальные каналы б расположены в двух горизонтальных плоскостях, Эти каналы жестко совмещены с соответствующими перфорационными отверстиями сероподъемной колонны. Кроме того, в разделителе имеется несколько продоlbkII Ix каналов 7, расположен20 ных параллельно оси скважины. Продольные каналы служат для пропуска горячей воды из верхних горизонтальных плоскостей в нижние.

Радиальные и продольные каналы изолированы друг от друга. Это позволяет осуществлять отбор жидкости из прискважинной зоны, пропускать ее в сероподъемпую колонну н одновременно с этим транспортировать горячую воду через все горизонтальные плоскости.

Нижнее регулирующее устройство в отличие от верхних не имеет продольных каналов.

314885

I0

l5

Зо

Ео

Для исключения возможности случайного смещения в горизонтальной плоскости вокруг оси радиальных каналов разделителя относительно радиальных каналов корпуса используются два фиксатора 8, расположенных в корпусе в диаметрально противоположных направлениях. Фиксатор состоит из прижимной пружины 9 и штока 10. На наружной поверхности цилиндра разделителя имеется направляющий канал 11.

Во избежание просачивания воды между корпусом и разделителем и последующего ее проникновения в сероподъемную колонну используется сальниковое уплотнение, состоящее из набивки 12 сальника и прижимной муфты 18; в качестве набивки может быть использован капрон, фторопласт и т. д.

Количество продольных каналов выбирается из необходимости пропуска заданного количества горячей воды в отрабатываемые нижележащие горизонтальные плоскости, а количество радиальных каналов — из необходимости обеспечения отбора заданного расхода жидкости из прискважинной зопы и обеспечения всевозможных сочетаний положений регулирования режимом отбора из всех разрабатываемых пластов.

В каждом разрабатываемом пропластке имеется водная и серная перфорации. При этом фильтры водной перфорации располагаются несколько выше подошвы неосерненных пропластков (1 — б тя), а фильтры серной перфорации располагаются в нижней части рудного пласта.

Регулирование отбора расплавленной серы пз пластов производится с поверхности земли путем подъема или опускания сероподъемной колонны на нужную высоту, пеобходимую для совмещения соответствующих радиальных каналов в корпусе и в разделителе. При совмещенном их положении обеспечивается связь прискважипной зоны с сероподъемной колонной.

При совмещенном положении радиальных каналов регулирующее устройство пропускает жидкость из пласта в сероподъемную колонну. При цесовмсщепном положении радиальные каналы плотно перекрыты и жидкость не проходит нз прискважинной зоны в сероподъемпую колонну.

Подача горячей воды в разрабатываемые пласты производится постоянно независимо от процесса отбора расплавленной серы. Распределение горячей воды по пластам производится путем специального подбора перфорационных отверстий на водной колонне, обеспечивающих пропуск заданного расхода теплоносителя.

Подъем и опускание сероподъемной колонпы производится с помощью любого подъемного механизма (например, гидравлического домкрата, талевой системы и т. д.), установленного на поверхности земли.

Перед эксплуатацией регулирующее устройство устанавливается в положение одновременного отбора жидкости из всех пластов.

Оборудование раоотает следующим образом.

Нагнетаемая с поверхности горячая вода поступает в кольцевое пространство между колоннами 8, 4 и через перфорационные отверстия 5 выходит в пласт и плавит серу. Расплавленная сера стекает вниз пласта, вытесняет из пор воду и образует скопление расплавленной серы «серную лужу». В сероподьемную колонну 4 расплавленная сера поступает из прискважинной зоны через радиальные каналы регулирующего устройства б и б.

По истечении времеви, необходимого для плавления серы в массиве, производится откачка расплавленной серы из пласта. Для этого на поверхности открывается соответствующая задвижка, обеспечивающая связь заооя скважины с атмосферой, для чего производится нагнетание сжатого воздуха в сероподьемную колонну.

При прорыве воды в серную колонну регистрируемой на поверхности изливом из сероподъемной колонны серо-водной или водной эмульсии производится поочередное отклонение доступа жидкости из разрабатываемых пластов до достижения излива расплавленной серы. Это достигается с помощью подъема или спуска сероподъемной колонны, производящей при этом перекрытие или открытие соответствующих радиальных каналов.

Предмет изобретения

Устройство для добычи полезных ископаемых скважипным способом, состоящее из концентрически расположенных колонн с разделителем, имеющим радиальные и продольпые каналы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разработки месторождения полезного ископаемого, разделитель выполнен в виде корпуса, имеющего радиальные каналы, и расположенного в нем цилиндра, радиальные каналы в котором выполнены в нескольких горизонтальных плоскостях, прпчем как корпус, так и цилиндр соответственно закреплены на внутренней и впепшсй поверхностях рабочих колонн.

314885 »«г 1

Фиг. 2

Составитель Ю. Царенков

Редактор И. В. Квачадзе Техред Л. Я. Левина Корректор Е. H. Миронова

Заказ 445/l306 Изд. М 1249 Тира>к 473 По.<ппсно<

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCl

Москва, К-35, Рау<пская наб., д. 4/5

Тип. Харьк <йил. п<н - «Патент»