Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины Советский патент 1987 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинпой гидродобыче и скважин- ном гидравлическом опробовании полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и эффективности извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород.

На чертеже изображено устройство, расположенное в скважине в процессе его работы, общий вид.

Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины содержит внешнюю колонну 1, жестко связанную с центральной 2 и имеющую возможность осевого перемещения и вращения относительно дополнительной колонны 3. Колонна 3 имеет отверстия 4, выполненные, например, в виде круглых или поперечных щелей. Жесткое закрепление колонны 3 в продуктивном пласте 5 и обсадной колонне 6 обеспечивается эластичным пакером 7, например, пневматического типа. Полость пакера 7 посредством шланга 8 сообщена с источником сжатого воздуха (не ноказан), колонны 1 и 2 жестко связаны и гидравлически сообщены с рабочим органом агрегата, включающим гидромонитор 9, жестко закрепленный во внешней колонне 1 так, что его выходное сечение не выходит за пределы колонны 1, гидроэлеватор и пакерирующий элемент 10, на |ример, механического типа, установленный на корпусе 11 рабочего органа с возможностью вранхения в подшипнике 12. Гидроэлеватор включает камеру 13 смешения диффузор 14, рабочую насадку 15, приемную камеру 16 с зоной 17 всасывания и приемными окнами 18, выполненными, например, в виде продольных щелей.

Приемная камера 16 представляет собой кольцеобразную полость, заключенную между камерой 13 смешения и диффузором 14 с одной стороны и дополнительной колонной 3 - с другой. Зона 17 всасывания ограничена снизу днищем 19, являющимся поверхностью вращения вокруг оси устройства кривой линии, в качестве которой могут быть приняты, апример, циклоида, улитка Паскаля, спираль Архимеда и т. д. Приемная камера 16 отделена от полости внешней колонны 1 перемычкой 20. При этом подача напорной воды в полость рабочей насадки 15 гидроэлеватора осуществляется носредством трубопроводов 21, установленных внутри приемной камеры 16. Для ограничения перемещения дополнительной колонны 3 относительно внешней 1 на последней предусмотрено упорное кольцо 22.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

В скважину, обсаженную колонной 6 на участке налегающих пород 23, опускают устройство, удерживая за внешнюю колонну 1, при этом дополнительная колонна 3 подвещена на упорном кольце 22. Устройство располагают в скважине таким образом, чтобы верхняя концевая часть дополнительной колонны 3 находилась в пределах обсадной колонны 6. Длину колонны 3 выбирают равной (или меньшей) мощности продуктивного пласта 5. Затем включают насос (не показан) и подают напорную воду к рабочей насадке 15 гидроэлеватора и гидромонитору 9, которым через отверстия 4 производят размыв полезного ископаемого с образованием добычной камеры 24. Полученная в результате размыва пульпа через отверстия 4 колонны 3 и приемные окна 18 поступает в приемную камеру гид роэлеватора. Затем поток гидросмеси фор.ми- руется профилированным днищем 19 и всасывается в камеру 13 смешения, после чего через диффузор 14 и центральную колонну 2 выдается на поверхность. По мере отработки продуктивного пласта 5 в работу включаются новые еще не находившиеся в эксплуатации секции отверстий 4. В случае заштыбовки отверстий 4 колонны 3 или ухудшения фильтрационной способности зон, образованных в добычных камерах 24 из негабаритного материала, опускают гидромонитор 9 путем манипуляции внешней колонны 1 и производят промывку отверстий 4 или фильтрационных зон. С помощью пакетирующего элемента 10 предотвращается попадание частиц полезного ископаемого в нижележащую по отношению к внешней колонне 1 полость дополнительной колонны 3 В процессе размыва продуктивного пласта 5 колонна 3 предохраняет стенки скважины от обрушения.

Формула изобретения

Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины, содержащее сообщенную с источником напорной воды внегинюю колонну труб с пуль- поприемными окнами в ее концевой части и установленную в ней центральную колонну, встроенный гидромонитор, расположенный над приемными окнами и гидравлически сообщенный с полостью внешней колонны, гидроэлеватор с нриемной камерой, смесительной камерой, установленной соосно с ней насадкой, сообщенной гидравлически с полостью внешней колонны, и пакер, установленный на поверхности внешней колонны в интервале между приемными окнами и ее торцом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и эффективности извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород, оно снабжено дополнительной перфорированной колонной.

2 13140684

установленной снаружи внешней колонны,приемных окон, последние расположены в

соосно с возможностью осевого перемещенияинтервале между входным отверстием смеи вращения внешней колонны в допол-сительной камеры гидроэлеватора и гиднительной, пакер расположен в меж-ромонитором, а отверстия перфорации стетрубном пространстве внешней и дополни-5 к дополнительной колонны выполнены с

тельных колонн и установлен своей верх-размерами, не превышающими размеров приней кромкой на уровне нижней кромкиемных окон.

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче и сква- жинном гидравлическом опробовании полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и эффективность извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород. Устройство включает внешнюю 1, центральную 2 и дополнительную 3 колонны (К). Дополнительная К 3 имеет отверстия 4 в виде круглых или поперечных ш,елей и закреплена в продуктивном пласте. Закрепление К 3 и 6 обеспечено пакером 7, полость которого шлангом 8 сообщена с источником сжатого воздуха. Пакер 7 расположен в межтрубном пространстве К 1 и 2. Верхней кромкой пакер 7 установлен на уровне приемных окон 18. После установки устройства в скважине осуществляют подачу напорной воды к рабочей насадке 15 гидроэлеватора и гидромонитору 9 и через отверстия 4 производят размыв полезного ископаемого с образованием добычной камеры 24. Пульпа через отверстия 4 и приемные окна 18 поступает в приемную камеру гидроэлеватора, формируется профилированным днищем 19 и всасывается в камеру 13 смещения. Затем через диффузор 14 и К 2 пульпа выдается на поверхность. 1 ил. с (О (Л С gaffa со 4:; О Oi оо