Устройство для создания каналов в горных породах

 

Союз Советсник

Социалистические республик

О Il И С А Н И Е,926246

ИÇOSPETEН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 17.03.80 (2() 2895235/22-03 (54 ) M. Кл.

E 21 В 43/114 с присоединением заявки № (23) Приоритет

9кударствекаый квинтет

СССР.

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17

З,ата опубликования описания 07.05.82 аo Ael8N кзаеретений н втерыткй (53) УДК 622.245..5(088.8) (72) Авторы изобретения

B. И, Соловьев, А. Е. Степанчиков и В. А.

Специальное конструкторское бюро гидроимп

Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО QJlH СОЗДАНИЯ КАНАЛОВ

В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к обо-. рудованию, используемому при добыче полезных ископаемых скважинным методом.

Известно устройство для создания радиальных каналов в призабойной зоне скважины. Устройство содержит наружную неподвижную и внутреннюю подвижную колонны, отклонитель с направляющим каналом. В качестве рабочего органа использован гибкий шланг с насадком введенным в направляющий канал отклонителя подача которого на забой осуществляется спуском подвижной колонны. Направление движения органа в пласте задается отклонителем (1)

Недостатком данного устройства, является сложное конструктивное выполнение, а снабжение рабочего органа гибкой неметаллической трубкой является услокнением процесса и сникает эффек- . тивность создания восстающих каналов в призабойной зоне скважины.; .

Известно также устройство для создания радиальных каналов в призабойной зоне скважины, включающее колонну насосно-компрессорных труб, связанную с отклонителем, направляющий канал через который пропущен рабочий орган с насадкой, плунжерный механизм возвратнопоступательного движения и регулятор скорости рабочего органа 21 .

Недостатком известного устройства является его сложность и низкая производительность при создании восстающих каналов в приэабойной зоне скважины.

Бель изобретения — повышение надеж15 ности работы устройства при создании восстающих каналов.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор скорости выполнен в виде цилиндрической гильзы, в пазах которой

20 установлены выдвижные колодки с плос-.

t кими пружинами, скрепленными на. концах . с фланцами, подвижными относительно центрального штока, причем верхний

3 С} фланец скреплен с плунжерами возврата и рабочего хода механизма возвратнопоступатепьного движения.

На фиг. l приведено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг, 2 поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение Б-Б на фиг. l.

Устройство (фиг. 1) дпя образования восстающих каналов содержит корпус 1, связанный с колонной насосно-компрессорных труб 2 посредством отклонителя

3. На отклонителе 3 смонтирован механизм возвратно-поступательного перемещения, состоящий иэ плунжеров 4 рабочего хода и плунжера 5 возврата и штоков

6 рабочего хода и возврата 7. Плунжеры

4 и 5 совместно с гильзами 8 и 9 образуют гидравлические приводы, обеспечивающие ввод и вывод рабочих органов

l0 из горного массива. Рабочие органы

10 выполнены в виде металлических трубок с насадками-щупами, пропущены через каналы отклонителя 3 и закреплены на рабочих плунжерах 4. Для предупреждения запирания сопловых отверстий насадков они выполнены со следящими наконечниками, обеспечивающими постоянство запроектированного оптимального расстояния от сопловых отверстий до разрушаемой преграды.

Количество рабочих органов 3 определяется внутренним диаметром скважи- ны, физико-механическими и геометрическими характеристиками. На фиг. 2 устройство снабжено, например, тремя рабочими органами. У верхнего торца плунжера 5 возврата выполнено седло

11 для посадки управляющего клапана 12.

26246 4

35

Клапан 12 управляется с устья скважины гибкой связью (не показана).

Взаимная связь ппунжеров рабочего хода 4 и возврата 5 осуществляется через регулятор 13 скорости посредством штоков 6 и 7.

Регулятор 13 скорости (фиг. 1, 3) содержит цилиндрическую гильзу 14, центральный шток 15, фланцы 16 и 17, подвижные относительно штока 15, В . пазах гильзы 14 установлены выдвижные колодки 18, скрепленные с плоскими пружинами 19.

Корпус 1 в нижней части снабжен днищем 20, в котором размещен промывочный клапан 21. На внутренней поверхности корпуса 1 установлены датчики 22 поло}кений. Датчики могут быть гидравлические или электрические.

Устройство,для создания восстающихканалов в горных породах, например в продуктивном пласте, работает следующим образом.

Устройство полностью монтируется и отлаживается на поверхности и затем опускается в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 2 в зону предполагаемого вскрытия. Перед закреплением устройства к устью скважины осуществляется промывка гидравлических магистралей. Для этого приспускают копоннунасосно-компрессорных труб 2 и утапливая шток промывочного клапана 21 о дно скважины прокачивают через колонну на» сосно-компрессорных труб 2,промывочную жидкость под малым давлением. По окончании промывки колонну насосно-компрессорных труб жестко скрепляют с устьем скважины.

В исходном положении рабочие органы 10 находятся в канале отклонитепя

3, не выступая эа пределы корпуса 1.

Вся подвижная система (механизм-возвратно-поступательного перемещения, рабочие органы, регулятор скорости их перемещения) находится в крайнем нижнем положении. Управляющий клапан открыт, а промывочный клапан 21 закрыт..Палее нагнетают рабочую жидкость через колонну нас осно-компре ссорных труб 2 в рабочие органы 10, При этом посредством воздействия давления рабочей жидкости на площадь поперечного сечения рабочего плунжера 4 происходит его перемещение и закрепленных на нем рабочих органов 10. Процесс разрушения преграды и перемещения рабочих органов в создаваемый струями рабочей жидкости канал происходит одновременно.

Задаваемая или рассчетная скорость перемещения. рабочих органов 10 обеспечивается регулятором 13 скорости за счет гидравлического сопротивления жидкости при,ее перетекании в коаксиальной щели между корпусом 1 и гильзой 14.

Об окончании процесса создания каналов сигнализирует верхний датчик 22 положения.

В случае резкого возрастания скорости перемещения рабочих органов (наличие пустот, каверн) возникающие инер, ционные силы, воздействуя на фланцы

16 и 17, раздвигают колодки 18 в радиальном направлении, уменьшая величину кольцевого зазора между корпусом

1 и гильзой 14. Тем самым увеличивается сопротивление истеканию жидкости в зазоре, следовательно, и компенсируется резкое увеличение скорости рабочих ор» ганов. При достижении рабочей скорости пружины 19 возвращают колодки 18 в исходное положение. Процесс продвижения рабочих органов с габилизируется.

Возвращение в исходное положение рабочих органов в отклонитель обеспечивается после посадки управляющего клапана 12 в седло ll плунжера возврата 5 и нагнетания жидкости под давлением в колонну насоснЬ-компрессорнцх труб 2. Нагнетаемая под давлением жидкость воздействует на торец плунжера возврата 5 со стороны управляющего клапана 12, тем самым возвращая рабочие органы в исходное положение в от» клонителе.

Положительный эффект достигается за счет снижения стоимости устройства и создание одновременно нескольких каналов в пласте.

Формула из обре тениа

Устройство для создания каналов в горных породах, включающее колонну на2В246 d сосно-компрессорных труб, связанную с отклонителем, имеющим направляющий канал, через который пропущен рабочий орган с насадкой, механизм возвратнопоступательного движения с плунжерами и регулятор скорости движения рабочего органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения надежности работы при создании восстающих каналов, 16 регулятор скорости выполнен в виде цилиндрической гильзы, в пазах которой .установлены выдвижные колодки с плоскими пружинами, скрепленными на концах с фланцами, подвижными относительно

15 центрального штока, причем верхний фланец скреплен с плуижерами Возврата и рабочего хода механизма возвратно-поступательного движения.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 594304, кл. E 21 В 43/114, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2674831/22-03, кл. Е 21 В 43/114, 1978.

926246

Составитель H. Смагин

Редактор Г. Е3олкова Техред А. Бабинеи Корректор Г. Реиетник

° агав ° В Ю Ю

Заказ 2921/21 Тираж 624 Подписное

ВН !ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

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

Филиал !Н1!! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,