Устройство для крепления скважин

 

(72) Авторы изобретения

Н. B. Тихонов, В. М. Беляков и Г. М. Краснощеков

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова и Московский ордена Трудового

Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (73) Заявители

В рсщдчу-, ф ф4 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН Д . у q

1 .:

Ц,дФ(t „;

Изобретение относится к креплению буровых скважин, в частности гидрогеологических скважин, предназначенных для изучения водоносных горизонтов и контроля состояния подземных вод на мелиоративных системах.

Гидрогеологические скважины подлежат обязательному закреплению трубами, чаше всего металлическими, на всем интервале от устья до водоносного горизон- та с последующим тщательным тампонированием затрубного пространства.

Известны устройства беструбного крепления скважин, с помощью которых создают непосредственно в скважине зашитные оболочки из неметаллических материалов.

Защитные оболочки образуют путем подачи закрепляющего раствора из немвталлических материалов в затрубное 20 пространство между стенками скважины и спускаемой в скважину металлической гладкоствольной опалубочной колонной.

После перехода раствора в твердое состояние опалубочную колонну извлекают и в скважине образуется цилиндрической формы защитная оболочка из неметаллических материалов. При этом раствор может подаваться самотеком через устье скважины, по самой опалубочной колонне или по дополнительной колонне труб, опускаемых в затрубное пространство (1 .

Однако применение жестких опалубочных колонн сопряжено с необходимостью смазывания поверхности опалубочной колонны или периодического вращения ее для предотвращения прилипания раствора.

При этом раствор при его заливке может частично удалять смазку с поверхности колонны, что может привести к прихватам опалубочной колонны. При искривлении опалубочной колонны в скважине, а также при искривлении самой скважины в процессе бурения возможно получение неравностенной защитной оболочки, а в случае соприкосновения опалубочной ко3 97603 лонны со стенками скважины и полное отсутствие защитной оболочки в этом месте, При подаче раствора через устье возможно образование воздушных пузырей и, следовательно, нарушение сплошности защитной оболочки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для беструбного крепления скважин, включающее эластичный рукав и гибкие шланги для подачи там- 1ф понажного и бурового растворов (2) .

Недостатком известного устройства является его сложность.

Применение этого устройства усложняет технологию крепления скважин и ведет к необходимости увеличения диаметра бурения скважины. В то же время не обеспечиваются равномерность заполнения тампонажным раствором закрепленного птюстранства и получение равностен-20 ной защитной оболочки в скважине.

Цель изобретения - повышение качества крепления за счет возможности равномерного заполнения закрепного пространства тампонажным раствором и упрощение технологии крепления.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено кольцевой оправкой с цементировочными отверстиями, связанной с нижней частью заливочной ко- 30 лонны и установленной снаружи неметаллической колонны, На чертеже показана схема устройства для беструбного крепления скважин.

В пробуренную обычным способом скважину опускают эластичный, например полиэтиленовый, рукав 1 и кольцевую оправку 2. Оправка 2, имеющая в нижней части цементировочные отверстия 3 для выхода тампонажного раствора, присоединяет- ся посредством соединительного патрубка

4 и поддерживающей опоры 5 к гибкому шлангу 6 таким образом, что она располагается перпендикулярно оси скважины.

Закрепляющий раствор zoo шлангу 6 подают через соединительный патрубок 4 к кольцевой оправке 2 и выдавливают в затрубное пространство между стенками скважины и заполненным буровым раствором эластичным рукавом 1, выполняющим роль опалубочной колонны. Рукав 1 заполняют буровым раствором для придания ему цилиндрической формы и создания противодаваения от гидростатическо2 4 го давления столба тампонажного раствора в скважине. По мере заполнения скважины тампонажным раствором кольцевую оправку с помощью лебедки постепенно поднимают из скважины за шланг 6. При подъеме эластичный рукав центрируется по оси скважины, способствуя равномерному заполнению пространства между стенками скважины и эластичным рукавом.

Использование предлагаемого устройства позволяет уменьшить диаметр бурения за счет применения в качестве опалубочной колонны эластичного тонкостенного рукава и повысить качество крепления путем создания в процессе закрепления равностенной без нарушений сплошности защитной оболочки. Ориентировочный экономический эффект составит 23 руб, а экономия металлический труб7-10 кг на каждом метре закрепленного интервала скважины.

Формула изобретения

Устройство для крепления скважин, включающее неметаллическую колонну и заливочный элемент, о т л и ч а ю ш е— е с я тем, что, с целью повышения качества крепления за счет возможности равномерного заполнения закрепного пространства тампонажным раствором при беструбном креплении и упрощения технологии работ, оно снабжено кольцевой оправкой с цементировочными отверстиями, связанной с нижней частью заливочной колонны и установленной снаружи неметаллической колонны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зудилов Л. Г. Строительство скважин для сельскохозяйственного водоснабжения без обсадных труб. Сб. Научнотехническая конференция по передовым методам бурения скважин на воду и вертикального дренажа, М., МДНТП, 1966, с. 108-110.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 589370, кл. Е 21 В 33/14, 1974 с .).

976032

dnrApmggrwpr МСМdug

Составитель В. Гришанов

Редактор А. Шандор Техред щ.Тепер Корректор Н. Король

Заказ 8959/55 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгжй

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4