Изобретение относится к области строительства и эксплуатации добывающих скважин в районах многолетнемерзлых пород.
Известно шахтовое направление марки «Джол» (Канада), использованное на скв.100 Возей (Республика Коми), состоящее из наружной и внутренней труб, размещенных коаксиально и соединенных по торцам кольцевыми крышками, нижняя секция кольцевого пространства заполнена теплоизолирующим материалом (пенополиуретан, пенополистирол), а верхняя часть кольцевого пространства снабжена вводным патрубком для подачи жидкого хладоносителя и выводной трубой для вывода этого хладоносителя из кольцевого пространства, причем нижний конец выводной трубы опущен без упора до нижней теплоизолирующей секции, а верхний выведен на дневную поверхность (см. с.112 монографии Быкова И.Ю. Техника экологической защиты Крайнего Севера при строительстве скважин. Л.: Изд. Ленинградского универ. 1991. - 237 с.).
Недостатком этой конструкции является то, что она работает на жидком хладоносителе, для подготовки которого используется энергоемкое холодильное оборудование, требующее резервирования и содержания специальной дежурной бригады высококвалифицированных специалистов.
Известна конструкция охлаждения приустьевой зоны скважины, включающая двухстенное шахтовое направление с наружной и внутренней трубами, размещенными коаксиально и соединенными кольцевыми крышками по торцам. На верхней кольцевой крышке установлен генератор холода для подачи охлажденного потока воздуха (газа) в кольцевое пространство шахтового направления.
Для организованного вывода этого потока кольцевое пространство снабжено выводной трубой, один конец которой опущен без упора до нижней кольцевой крышки шахтового направления, а второй через верхнюю кольцевую крышку выведен на дневную поверхность (см. с.112 монографии Быкова И.Ю. Техника экологической защиты Крайнего Севера при строительстве скважин. Л.: Изд. Ленинградского универ. 1991. - 237 с.)
Недостатком конструкции является низкая эффективность охлаждения в связи с верхним неорганизованным вводом охлажденного воздушного потока, что создает неравномерность его протяжки в кольцевом пространстве из-за нижнего расположения открытого торца выводной трубы. Применение в промышленности после испытания на скв.1 - Болгохтокская (Зап. Сибирь) не нашло.
Задачей изобретения является повышение эффективности охлаждения приустьевой зоны скважины за счет охлажденного потока воздуха (газа), организованно направленного в нижнюю часть кольцевого пространства и распределенного с помощью струйного завихрения по кольцевому днищу шахтового направления с последующим восхождением к выводным патрубкам и охлаждением стенки наружной трубы.
Это обеспечивается тем, что рефрижераторное шахтовое направление, включающее генератор холода, наружную и внутреннюю трубы с теплоизоляционной оболочкой, размещенные коаксиально, соединенные по торцам кольцевыми крышками, причем верхняя кольцевая крышка снабжена отверстиями для установки патрубков ввода и вывода хладоносителя, согласно изобретению направление снабжено направляющей трубой, один конец которой опущен без упора на нижнюю кольцевую крышку, а верхний соединен с генератором холода, причем нижний торец направляющей трубы снабжен завихрителем потока хладоносителя с расчетным углом отклонения.
Изобретение поясняется чертежом.
Рефрижераторное шахтовое направление включает внутреннюю трубу 1 с теплоизоляционной оболочкой 2, наружную трубу 3. Трубы соединены по торцам верхней крышкой 4 и нижней 5. В верхней крышке имеются отверстия с патрубками для ввода 6 и вывода 7 хладоносителя. К патрубку ввода хладоносителя 6 подсоединены генератор холода 8 и направляющая труба 9, опущенная в кольцевое пространство шахтового направления до нижней крышки без упора на последнюю. Нижний торец направляющей трубы снабжен завихрителем 10 потока хладоносителя, с расчетным углом отклонения. Нижний торец внутренней трубы выполнен с раструбом 11 для предотвращения ударов при подъеме бурового инструмента.
Рефрижераторное шахтовое направление работает следующим образом. Сжатый воздух от ресивера или компрессора (на чертеже показан) подается к вихревой трубе 8, разделяется там в соответствии с эффектом Ранка-Хильша на горячий и холодный, причем холодный поток подается в направляющую трубу 9 к завихрителю 10 для равномерного завихрения охлажденного потока в кольцевом пространстве. Угол завихрения рассчитывается из условия эффективности охлаждения наружной стенки шахтового направления. Закрученный поток хладоносителя, направленный завихрителем под расчетным углом вверх, турбулентно охлаждает стенку наружной трубы и поступает к патрубку 7 для выхода на дневную поверхность.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Рефрижераторное шахтовое направление | 1991 |
|
SU1809001A1 |
Рефрижераторное шахтовое направление | 1989 |
|
SU1745897A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОИЗОЛЯЦИИ СКВАЖИН В МНОГОЛЕТНЕМЁРЗЛЫХ ПОРОДАХ | 2016 |
|
RU2625830C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО ГАЗА | 2011 |
|
RU2460571C1 |
СКВАЖИННЫЙ ПРИУСТЬЕВОЙ ОТБОЙНИК И СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ОТ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА | 2014 |
|
RU2569427C1 |
СКВАЖИННЫЙ ПРИУСТЬЕВОЙ ОТБОЙНИК И СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ОТ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА | 2014 |
|
RU2569428C1 |
Центробежно-вихревой сепаратор | 2022 |
|
RU2794725C1 |
МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ | 1991 |
|
RU2022657C1 |
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2027859C1 |
ГЕНЕРАТОР АЭРОЗОЛЯ | 2001 |
|
RU2201778C2 |
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации добывающих скважин в районах многолетнемерзлых пород. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности охлаждения приустьевой зоны скважины за счет охлажденного потока воздуха (газа), организованно направленного в нижнюю часть кольцевого пространства и распределенного с помощью струйного завихрения по кольцевому днищу шахтового направления (ШН) с последующим восхождением к выводным патрубкам и охлаждением стенки наружной трубы. Для этого рефрижераторное ШН содержит генератор холода, наружную и внутреннюю трубы с теплоизоляционной оболочкой, размещенные коаксиально и соединенные по торцам кольцевыми крышками. Причем верхняя кольцевая крышка снабжена отверстиями для установки патрубков ввода и вывода хладоносителя. Дополнительно ШН снабжено направляющей трубой, один конец которой опущен без упора на нижнюю кольцевую крышку, а верхний соединен с генератором холода. Причем нижний торец направляющей трубы снабжен завихрителем потока хладоносителя с расчетным углом отклонения. 1 ил.
Рефрижераторное шахтовое направление, включающее генератор холода, наружную и внутреннюю трубы с теплоизоляционной оболочкой, размещенные коаксиально, соединенные по торцам кольцевыми крышками, причем верхняя кольцевая крышка снабжена отверстиями для установки патрубков ввода и вывода хладоносителя, отличающееся тем, что оно снабжено направляющей трубой, один конец которой опущен без упора на нижнюю кольцевую крышку, а верхний соединен с генератором холода, причем нижний торец направляющей трубы снабжен завихрителем потока хладоносителя с расчетным углом отклонения.
БЫКОВ И.Ю | |||
Техника экологической защиты Крайнего севера при строительстве скважин | |||
- Л | |||
: Изд-во Ленинградского ун-та,1991, с.112 | |||
Конструкция скважин в условиях вечной мерзлоты | 1972 |
|
SU440483A1 |
Способ термической защиты скважины, эксплуатируемой в зоне многолетней мерзлоты | 1977 |
|
SU735749A1 |
Конструкция скважины в многолетнемерзлых породах | 1988 |
|
SU1661376A1 |
Рефрижераторное шахтовое направление | 1989 |
|
SU1745897A1 |
Устройство для термоизоляции скважин в многолетнемерзлых породах | 1990 |
|
SU1767162A1 |
Способ теплоизоляции скважин в зоне вечной мерзлоты | 1990 |
|
SU1778277A1 |
Рефрижераторное шахтовое направление | 1991 |
|
SU1809001A1 |
СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ УСТЬЕВОЙ ЗОНЫ ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1998 |
|
RU2127356C1 |
RU |
Авторы
Даты
2008-02-27—Публикация
2006-02-13—Подача