Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины Советский патент 1984 года по МПК E21C45/00 

со о к Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при опробовании продуктивных пластов и скважйнной гидродобыче полезных ископаемых. Известно устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины, включающее гидравлический, воздухоподающий и пульпоотводящий ставы труб, расположенные один в другом, и гидромонитор с насадкой, сообщенной с полостью гидравлического става труб СИ Недостатком известного устройства является сложность приемов м нипулирования при его эксплуатации. Известно устройство для извлечения материала ш подземных формаций через скважины, включающее сообщенну с источником напорной воды внешнюю колонну труб с разрушакнцей и гидроэлеваторной насадками и приемными окнами, расположенными в концевой части, и размещенную коаксиальнр пульпообразную колонну t2. В известном устройстве спуск, под ем и вращение гидромонитора осуществляют спуском, подъемом и вращением всей внешней колонны. Это приводит к тому, что при работе в необсажен1&й скважине вращательные движения гидромонитора происходят рывками изза заклиниваний внешней колонны на всем интервале скважины. , Для ликвидации этого недостатка известные устройства работают в комплекте с обсадной колонной, что значительно повьш1ает металлоемкость всей конструкции в целом и удлиняет подготовительньй период ввода скважи ны в эксплуатацию. Это особенно существенно при опробовании продуктивн пластов, когда цикл размыва весьма непродолжителен, и, следовательно, время стоянки оборудования на каждой скважине может непроизводительно возрасти из-за необходимости обсадки скважины. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение приемов манипулирования в процессе эксплуатации. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для извлечения материала из подземных формаций через скважины, включающем сообщенную с ис точником напорной воды внешнюю колон ну труб с разрушающей и гидроэлектронной насадками и приемными окнами расположенными в концевой части, и 2 размещенную коаксиально пульповьщачную колонну, концевая часть внешней колонны вьшолнена телескопически вьздвижной, установлена с возможностью вращения относительно основной части внешней колонны и жестко соединена с пульповьщачной колонной, смонтированной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно внешней колонны. При этом в торце концевой части внешней колонны труб выполнена промывающая гидромониторная насадка. Кроме того. Концевая часть внешней колойнЫ имеет пакет, расположенный в интервале между приемными окнами и торцом. На фиг. 1 изображено устройство, размещенное в скважине, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1j на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг.1; на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 1. Предлагаемое устройство состоит из внешней колонны 1 труб, сообщенной с источником напорной воды (не показан), расположенной в ней центральной колонны 2, расположенных в интервале концевой части 3 внешней колонны 1 встроенного гидромонитора 4 с насадкой, сообщенной с полостью внешней колонны 1, гидроэлеватора с приемной камерой 5 и насадкой 6, установленной соосно с центральной колонной 2 и сообщенной с полостью внешней колонны 1, приемных окон 7, сообщенных с полостью приемной камеры 5 гидроэлеватора. Концевая часть 3 внешней колонны t вьшолнена телескопически вьщвижной с возможностью вращения относительно внешней колонны 1 посредством сальниковых уплотнений 8 и жестко связана с центральной колонной 2, которая установлена с возможностью вращения и осевого перемещения относительно внешней колонны 1. Полость внешней колонны 1 в интервале расположения приемньк окон 7 отделена от остальной части полости колонны 1 перегородками 9 и 10, а насадка 6,гидроэлеватора сообщена с полостью внешней колонны 1 посредством каналов 11 через камеру 12. В устьевой части центральная колонна 2 связана со спускоподъемным механизмом, выполненным, например, в виде гидроцилиндра 13 с поршнем, и с механизмом вращения 14 с двигателем 15. 3 Полость внешней колонны 1 сообщена с источником напорной воды с помощью трубопровода 16, а полость центральной колонны 2 сообщена с транспортным трубопроводом I7 с помощью вертлюга 18. Концевая часть 3 внешней колонны может быть оборудована одной или несколькими насадками 19, расположен ными в торце указанной части 3 колонны 1 и сообщенными с полостью внешней колонны 1 через камеру 12 и каналы 11. Концевая часть 3 внешней колонны 1 вместо насадок 19 может быть снабжена пакерирующим элементом 20, установленным на внешней поверхности указанной части внешней колонны 1 в интервале между приемными окнами 7 и торцом концевой части 3. Устройство работает следующим образом. Устройство -спускается в скважину 21, вскрьшающую с перебуром продуктивный пласт 22, из которого пред полагается, например, отобрать пробу слегающего его материала. Нижний конец неподвижной части внешней колонны 1 устанавливается на уровне кровли продуктивного пласта 22, а концевая телескопическая часть 3 внешней колонны 1 вьздвигается путем приложения осевого усилия на центральную колонну 2 с помощью .спускоподъемного механизма 13 таким образом, чтобы насадка гидромонитора 4 находилась на уровне подошвы пласта 22. С помощью источника напорной воды, например высоконапорного насоса, по трубопроводу 16 в полость внешней колонны 1 подается напорная вода, поступающая в гидромонитор А и чере каналы 11 и камеру 12 в насадку 6 гидроэлеватора. Формируемая насадкой гидромонито ра 4 струя воздействует на пласт 22 размьгоая слагающий его материал и переводя в гидросмесь, с образовани ем в пределах пласта 22 полости 23. 24 Образующаяся гидросмесь потоком воды транспортируется по днищу полости 23 и поступает через приемные окна 7 в приемную камеру 5 гидроэлеватора и далее под воздействием струи, истекающей из насадки 6, по центральной колонне 2 вьщается на поверхность через вертлюг. 18 в трубопровод 17. Перемещение струи, истекающей из насадки гидромонитора 4 вдоль забоя на установленном уровне, осуществляется вращением центральной копонны 2, с помощью механизма вращения 14 . путем включения двигателя 15. Центральная колонна 2 передает вращение на концевую телескопическую часть 3 внешней колонны 1. После окончания размыва пласта 22 на одном уровне гидромониторную насадку 4 перемещают на следующий вышележащий уровень путем подъема центральной колонны 2 вместе с концевой частью 3 внешней колонны 1, введением, в действие спускоподъемного механизма 13, и цикл размыва повторяют. Снабжение устройства пакерирукяцим элементом 20, вьшолненным, например, в виде эластичного кольца, позволяет избежать попадания в затрубное пространство концевой части 3 частиц материала, слагающего пласт 22, что позволяет повысить достоверность отбираемой пробы и избежать зашламования затрубного пространства. Ту же функцию может выполнять насадка 19, которая создает в затрубном пространстве противоток воды, истекающий изнее. Применение предлагаемого устройства позволяет отбирать пробы гравийно-галечного материала из погребенных россыпей через скважины минимально возможного сечения за счет практически полйого использования указанного сечения и, кроме того, работать на необсаженных скважинах. fiiSpocnecb -JTJ p . / 18 /.rlu M

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛАИЗ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ, включающее сообщенную с источником напорной воды внешнюю колонну труб с разрушающей и гидроэлеваторной насадками,и приемными окнами, расположенными в концевой части, и разгмещенную коаксиально пульповьщачную колонну, о т л и / : If I й Лйо--: чающееся тем, что, с целью повьипения надежности и упрощения манипулирования в процессе эксплуатации, концевая часть внешней колонны выполнена телескопически выдвижной, установлена с возможностью вращения относительно основной части внешней колонны и жестко соединена с пульповыдачной колонной, смонтированной с возможностью вращения . и осевого перемещения относительно внешней колонны. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в торце концевой части внешней колонны труб вьтолнена промывающая гидромониторная насадка. (Л 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что концевая часть внешней колонны имеет пакет, расположенный в интервале между приемными окнами и торцом.