СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД Российский патент 2021 года по МПК E21B43/12 E03B3/06 

Изобретение относится к области горных работ, а именно к способам разработки залежей жидких полезных ископаемых, к примеру подземных вод и нефтегазовых.

Известен способ разработки месторождений углеводородов, где разбуривание залежей осуществляют по меньшей мере двумя скважинами, нагнетательной и добывающей. Патент RU 2211319 С1, кл. Е21В 43/24, 2003.

Недостаток способа заключается в выполнении значительного объема бурения скважин по пустым горным породам и необходимость использования механических средств для извлечения нефти, газа и воды.

Прототип изобретения - способ разработки залежей подземных вод, включающий разбуривание залежей системой скважины, состоящая из наклонных во встречном направлении нисходящего и восходящего стволов, связанных плавным изгибом. Патент РК №29334, кл. Е21В 43/16, 2014, бюл. №12.

Недостатки прототипа - отсутствие исходного момента гидродинамического воздействия на залежей подземных вод, чем снижаются надежность работы системы и объем извлекаемой воды из скважины.

Задачи изобретения - обеспечения надежности работы системы и повышение эффективности разработки залежей подземных вод.

Технический результат - увеличение водоотдачи залежей в режиме инжекционно принудительного самоизлива при стабильной работе системы скважин.

Это достигается тем, что в известном способе разработки залежей подземных вод, включающий разбуривание залежей системой скважин, состоящая из наклонных во встречном направлении нисходящего и восходящего стволов связанных плавным изгибом, согласно изобретению, стволы обсаживают фильтровой колонной труб со сбойкой в стык направляющей на плавном изгибе, систему оснащают наземной емкостью, в восходящем стволе размещают водоподъемную трубу с боковыми каналами, входящую в емкость вертикально сверху вниз, в нисходящем стволе устанавливают компоновку каскада гидроструйного аппарата содержащего насадки, приемные камеры, камеры смешения и диффузор на плавном изгибе, вход компоновки гидравлически связывают с емкостью, выход в виде диффузора вводят в водоподъемную трубу, связки насадка - приемная камера ориентируют на подошву залежей подземных вод.

Отличительным признаком изобретения - стволы обсаживают фильтровой колонной труб со сбойкой в стык направляющим на плавном изгибе, обеспечивается увеличение площади вскрытия и отбора воды из подземных залежей, снижение трудоемкости обсадки и повышение точности стыковки, перетекание потока воды через плавный изгиб в водоподъемную трубу происходит в упорядоченном режиме, без потери напора и скорости, приобретением дополнительного ускорения и подъемной силы.

Признаком изобретения, систему оснащают наземной емкостью, в восходящем стволе размещают водоподъемную трубу с боковыми каналами, входящую в емкость вертикально сверху вниз, достигается повышение надежности запуска системы в работу и стабильность отбора воды из залежей, усиление напора и скорости истечения воды из емкости в компоновку каскада гидроструйного аппарата.

Совокупностью отличительных признаков, в нисходящем стволе устанавливают компоновку каскада гидроструйного аппарата содержащего насадки, приемные камеры, камеры смешения и диффузор на плавном изгибе, вход компоновки гидравлически связывают с емкостью, выход в виде диффузора вводят в водоподъемную трубу, появляется механизм зарождения неполного, каскадного гидравлического удара, регулируемого соотношениями поперечных размеров насадки и величиной расхода протекающего через него воду, чередованием волны повышения и понижения давления оказывающего гидродинамическое воздействие с переменным знаком на залежи подземных вод, усилением эффекта инжекции и подъемной силы воды.

Признак изобретения, связки насадка - приемная камера ориентируют на подошву залежей подземных вод, направлен на расширение границ гидродинамического воздействия неполного гидравлического удара на залежи, использования силы тяжести воды для увеличения высоты подъема.

Совокупностью признаков изобретения будет сформирована цельная, циркуляционная система отбора воды из залежей и подъема на высоту без применения движущихся механизмов и затрат энергии.

Признаки изобретения имеют причинно-следственные связи, обеспечивается решение поставленных задач и достижение технического результата.

Способ разработки залежей подземных вод осуществляют следующим образом.

На фигуре изображена схема реализации способа разработки залежей подземных вод.

Нисходящий ствол обсаживают фильтровой колонной труб 1, восходящий ствол фильтровой колонной труб 2 до сбойки их в стык на плавном изгибе направляющим 3.

Систему оснащают наземной емкостью 4 с трубопроводом 5, в восходящем стволе размещают водоподъемную трубу 6 с боковыми каналами 7, входящую в емкость 4 вертикально сверху вниз. В нисходящем стволе устанавливают компоновку каскада гидроструйного аппарата содержащего насадки 8 и 9, приемные камеры 10 и 11, камеры смешения 12 и 13, диффузор 14.

При этом связку насадка - приемная камера ориентируют на подошву залежей подземных вод.

Вход компоновки через трубопровод 5 гидравлически связывают с емкостью 4, выход в виде диффузора 14 вводят в водоподъемную трубу 6.

На трубопроводе 5 устанавливают вентиль 15, расходомер 16, на водоподъемной трубе 6 расходомер 17. На наземной емкости 4 встраивают патрубок 18.

Принцип действии системы. При открытии вентиля 15 поток воды из наземной емкости 4 по трубопроводу 5 через насадки 8 поступает в приемную камеру 10, увлекая массы воды из залежи подземных вод через фильтровую колонну 1 нисходящего ствола. Увлеченный поток называется инжектируемым, где кинетическая энергия потока воды из емкости 4 частично передается инжектируемому. Далее, потоки воды поступают в камеру смешения 12, где скорости их выравниваются, что сопровождается повышением давления. Из камеры смешения 12 поток через насадки 9 перетекает в приемную камеру 11, отбирая воду из нижележащей залежи. Снова происходит выравнивание скоростей потоков воды в камере смешения 13 на направляющей 3 с ростом давления. Из камеры смешения 13 поток поступает в диффузор 14, где происходит дальнейшее повышение давление потока.

После напорный поток посредством инжекции однонаправленно отбирая воду из залежей через фильтровую колонну 2 восходящего ствола, по водоподъемной трубе 6 с боковыми каналами 7 поступает в наземную емкость 4.

При этом перетекание потока воды через компоновку каскада гидроструйного аппарата сопровождается появлением неполного гидравлического удара в промежутке от насадок 8 и 9 до емкости 4.

По разности показаний расходомеров 16 и 17 определяют объем инжектируемой воды, через патрубок 18 направляемый к потребителям.

Предлагаемым техническим решением создается научно-технологические основы циркуляционной системы разработки залежей подземных вод, где главный показатель эффективности отношения объемов извлекаемой воды к физическому объему бурения скважин.

Изобретение относится к разработке залежей жидких полезных ископаемых, в частности подземных вод. Техническим результатом является увеличение водоотдачи залежей в режиме инжекционно-принудительного самоизлива при стабильной работе системы скважин. Предложен способ разработки залежей подземных вод, включающий разбуривание залежей системой скважин, состоящей из наклонных во встречном направлении нисходящего и восходящего стволов, связанных плавным изгибом. При этом стволы обсаживают фильтровой колонной труб со сбойкой встык направляющей на плавном изгибе. Систему оснащают наземной емкостью. В восходящем стволе размещают водоподъемную трубу с боковыми каналами, входящую в емкость вертикально сверху вниз, в нисходящем стволе устанавливают компоновку каскада гидроструйного аппарата, содержащего насадки, приемные камеры смешения и диффузор на плавном изгибе. Вход компоновки гидравлически связывают с емкостью. Выход в виде диффузора вводят в водоподъемную трубу, связка насадка - приемные камеры ориентируют на подошву залежей подземных вод. 1 ил.

Способ разработки залежей подземных вод, включающий разбуривание залежей системой скважин, состоящей из наклонных во встречном направлении нисходящего и восходящего стволов, связанных плавным изгибом, отличающийся тем, что стволы обсаживают фильтровой колонной труб со сбойкой встык направляющей на плавном изгибе, систему оснащают наземной емкостью, в восходящем стволе размещают водоподъемную трубу с боковыми каналами, входящую в емкость вертикально сверху вниз, в нисходящем стволе устанавливают компоновку каскада гидроструйного аппарата, содержащего насадки, приемные камеры, камеры смешения и диффузор на плавном изгибе, вход компоновки гидравлически связывают с емкостью, выход в виде диффузора вводят в водоподъемную трубу, связку насадка - приемную камеру ориентируют на подошву залежей подземных вод.