Устройство для бодычи полезных ископаемых через скважины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< ц 6I7584

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11.76 (21) 2418036/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 13.07.78 (51) М. Кл.2 Е 21В

43/28

Е 21С

45/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 622.276 (088.8) (72) Автор изобретения

Д. Н. Шпак (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к геотехнологическим способам добычи полезных ископаемых через скважины.

Известно устройство для скважинной добычи полезных ископаемых, состоящее из соосно или параллельно располо кенных в скважине труб, по которым подаются в пласт рабочие агенты, и по одной из них осуществляется подъем полезного ископаемого на поверхность (1). 10

Недостатком известного устройства является нерациональное использование сечения скважины из-за применения вспомогательных труб по числу агентов †поток, участвующих в процессе добычи. 15

Кроме того, указанное устройство предполагает подъем гидросмеси полезного ископаемого по каналу сложного сечения и ограниченного размера, что приводит к снижению пропускной способности из-за за- 20 бутовки оборудования кусками породы при откачке.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для добычи полезных ископаемых через сква- 25 жины, включающее две коаксиально расположенные трубы, внутренняя из которых предназначена для выдачи на поверхность продуктов добычи, а кольцевое пространство между трубами — для подачи рабо- 30 чих агентов, узел поворота устройства вокруг вертикальной оси, ствол гидромонитора с насадкой и разделительные перегородки, установленные в кольцевом пространстве между трубами (2).

Недостатком данного устройства является применение трех труб с соосным расположением, что приводит к увеличению металлоемкости и снижению степени использования сечения скважины при добыче.

Целью изобретения является повышение эффективности добычи путем более полного использования сечения скважины и уменьшения трудоемкости монтажно-демонтажных работ.

Это достигается тем, что разделительная перегородка выполнена в виде направляющего желоба, жестко прикрепленного к трубе, и эластичного трубопровода, соединенного на поверхности с источником давления, при этом направляющий желоб выполнен сплошным по всей длине трубы, а эластичный трубопровод установлен в направляющем желобе с возможностью образования в межтрубном пространстве герметичных полостей.

На фиг. 1 показана схема добь|чного оборудования, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1.

617584

Устройство состоит из обсадной колонны

1, скважины 2, пересекающий пласт полезного ископаемого 3 и имеющей перебур в подстилающие породы 4. На устье имеются патрубки 5 — 7 соответственно слива полезного ископаемого, подачи воздуха и напорной воды. Устройство собирается из звеньев на соединениях 8 и имеет механизм поворота 9 вокруг вертикальной оси. Ствол гидромонитора 10 может изменять свое положение в вертикальной плоскости и для управления им имеется специальное устройство, например, гидроцилиндр 11. Основой устройства служат наружная 12 и внутренняя 13 трубы. Каналы подачи воздуха

14 и напорной воды 15 образованы разделительными перегородками 16, причем эластичные трубчатые уплотнители 17 расположены в направляющих желобах и в верхней части имеются патрубки 18 для подсоединения источника давления. В устройстве использован воздухоотделитель 19 известной конструкции. Шарниры подачи воздуха 20 и напорной воды 21 обеспечивают.неподвижность вводов при вращении устройства вокруг вертикальной оси. Форсунка эрлифта 22 располагается в самой нижней части устройства непосредственно над всасывающим патрубком 23.

В работу устройство вводится по следующей схеме.

После монтажа в скважине подсоединяются магистрали подачи сжатого воздуха, напорной воды и источника давления (маслостанция). В интервале разрабатывае Ioro пласта 3 ствол гидромонитора 10 с по;.ощью гидроцилиндра 11 отклоняется на некоторый угол и производится струйное разрушение пород вокруг скважины с образованием первичной выработки. Образовавшаяся гидросмесь эрлифтом откачивается на поверхность. 3а счет избыточного давления масла в трубчатых уплотнителях 17 каналы подачи воздуха 14 и напорной воды 15 герметизируются и работают как изолированные каналы весь период обработки камеры.

После выемки руды давление в уплотнителях сбрасывается, и оборудование демонтируется подъемом секций.

При глубинах разработки 15 — 25 м устройство целесообразно выполнять `ераз10

50 борным, а при больших глубинах залегания пласта необходимо применение разборной конструкции.

Применение разделительных перегородок обеспечивает в двухтрубной системе образование трех и более рабочих изолированных каналов в устройстве для скважинной добычи полезных ископаемых. В этом случае повышается уровень использования сечения скважины и, что особенно важно, обеспечивается откачка гидросмеси го трубе, сечение которой не изменяется и не перекрывается по всей высоте, что снижает вероятность забутовки устройства породой, сокращает гидравлические потери на трение, и за счет этого существенно повышается эффективность скважинной гидродобычи.

Формула изобретения

Устройство для добычи полезных ископаемых через скважины, включающее две коаксиально расположенные трубы, внутренняя из которых предназначена для выдачи на поверхность продуктов добычи, а кольцевое пространство между трубами — для подачи рабочих агентов, узел поворота устройства вокруг вертикальной оси, ствол гидромонитора с насадкой и разделительные перегородки, установленные в кольцевом пространстве между трубами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности добычи путем более полного использования поперечного сечения скважины и уменьшения трудоемкости монтажно-демонтажных работ, разделительная перегородка выполнена в виде направляющего желоба, жестко прикрепленного к трубе, и эластичного трубопровода, соединенного на поверхности с источников давления, при этом направляющий желоб выполнен сплошным по всей длине трубы, а эластичный трубопровод установлен в направляющем желобе с возможностью образования в межтрубном пространстве герметичных полостей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ха 3848672, кл. 166 — 249, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ие 62125, кл. Е 21В 7/18, 1939.

9Ъг 2

Составитель Э. Руднева

Техред О. Тюрина

Корректор T. Добровольская

Редактор Д. Павлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1457/11 Изд. № 561 Тираж 734 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5