Скважинный гидромониторный агрегат Советский патент 1987 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу, геологии, етроительству и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, при валовом опробовании продуктивных горизонтов, а также при создании различного рода подземных полостей.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет улушпения условий поступления пульпы в

приемную камеру.

На фиг. 1 и 2 представлены виды агрегата во взаимно перпендикулярных плоскостях; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Скважинный гидромониторный агрегат состоит из центральной пульповыдачной колонны , внешней напорной колонны 2 с гидромониторной насадкой 3 и расштыбо- вочными насадками 4, приемной камеры 5 с перфорированным участком 6, насадки гидроэлеватора 7, коллектора 8, днища 9, пат- рубков 10, трубчатого элемента 11, камеры 12 смешения и диффузора 13.

Гидромониторная насадка 3 и расшты- бовочные насадки 4 сообш.ены с напорной колонной 2, ири этом насадки 4 установлены в торце колонны 2, а их отверстия направлены в сторону перфорированного участка 6, коллектор 8 расположен под приемной камерой 5 и сообщен с напорной колонной 2 патрубками 10, которые уста- HOBJienbi внутри приемной камеры 5 напро- тив друг друга, а между ними располо- жена камера 12 смешения. Патрубки 10 через отверстия 14 в диске 15 сообщены с трубчатым эле.ментом 11, который в свою очередь сообщен с нанорной колонной 2. Трубчатый элемент выполнен в виде усеченного конуса с поверхностью, параллельной поверхности диффузора 13. Нижний торец элемента 11 расположен на уровне нижнего торна дифс|)узора 13, а верхний - на уровне верхнего торца диффузора 13 и жестко сое- .аинен с торцом колонны 2. Выход из по- лости эле.мента 11 в приемную камеру 5 перекрывается диском 15, в котором выполнены отверстия для сообщения элемента 11 с патрубками 10. Перфорированный участок 6 выполнен в виде усеченного конуса, соосного с проточной частью гндроэлева- тора. Верхнее основание конуса жестко соединено с нижним торцом элемента 11, а нижнее основание расположено в интерва.ле высоты камеры 12 смешения.

Скважннный гидромониторный агрегат работает следующим образом.

После размещения агрегата в скважине но напорной колонне 2 под давлением подают воду, при этом в насадке 3 формируется струя жидкости, которой осуществляют размыв пород при круговом враще- НИИ агрегата. Одновременно с этим вода нод давлением из напорной колонны 2 выходит в трубчатый элемент 11 и далее через

0

0

-.. -. 40

55

45

отверстия 14 в диске 15 попадает в патрубки 10, а через них - в коллектор 8 и в насадку гидроэлеватора 7. В этой насадке формируется струя воды, эжектирующая пульпу, образуемую при размыве, в приемную камеру 5. Пассивные и активные потоки поступают в камеру 12 смещения, диффузор 13 и далее в пульповыдачную колонну 1. Попаданию воды в камеру 5 из трубчатого элемента 11 препятствует диск 15, разобщающий камеру 5 и трубчатый элемент 11. При попадании в перфорационные отверстия пульпа меняет свое направление на днище 9, которое выполнено вогнутым с целью умень- щения потерь при смене направления движения пассивного потока.

За счет того, что перфорированный участок 6 выполнен в виде усеченного конуса, угол которого может варьироваться от 70 до 160° в зависимости от диаметров скважин, потоки пульпы, поступающие в скважину, движутся не параллельно перфорации, а непосредственно в отверстия перфорированного участка 6, и далее в приемную камеру 5. При этом в предлагаемом устройстве наиболее эффективно используются скоростные характеристики потоков, поступающих в скважину, что существенно улучщает условия поступления пульпы в приемную камеру. Использование не только гидростатического, но и динамического подпора благоприятно что сказывается на работе гидроэлеваторного подъема. С другой стороны, благодаря тому, что трубчатый элемент 11 установлен указанным выше методом и выполнен в виде усеченного конуса, существенно увеличивается расстояние между стенкой агрегата и стенкой скважины на уровне всаса по сравнению с известными устройствами, а это позволяет беспрепятственно пропускать крупные куски породы габаритных фракций к отверстиям перфорированного участка 6. Существенно улучшаются условия ввода пульпы в приемную камеру 5, особенно в том случае, когда зазор между хвостовиком агрегата и стенками скважины минимален. Указанные выше преимущества, позволяют уменьшить потери полезного компонента в перебуре скважины.

При необходимости в процессе размыва и гидроподъема пульпы можно диспергировать негабаритные фракции, а также прочищать отверстия перфорированного участка 6 с помощью струй, истекающих из расштыбовочных насадок 4, так как выходные отверстия этих насадок направлены в сторону перфорационных отверстий.

Формула изобретения

1. Скважинный гидромониторный агрегат, содержащий центральную пульповыдачную и внешнюю напорную колонны, расположенные концентрично, гидромониторную насадку, сообщенную с напорной колонной.

приемную камеру с перфорированным участком корпуса и камеру смешения, расположенные концентрично, насадку гидроэлеватора с коллектором под приемной камерой, сообщенным с напорной колонной патрубками и трубчатым элементом, установленным концентрично с диффузором гидроэлеватора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет улучшения условий поступления пульпы в приемную камеру, трубчатый элемент выполнен в виде усеченного конуса с поверхностью, параллельной поверхности

диффузора, верхним торцом жестко соединен с напорной колонной, а нижним торцом - с перфорированным участком приемной камеры, который выполнен в виде усеченного конуса с основанием, расположенным в интервале высоты камеры смешения, а полости трубчатого элемента и приемной камеры разделены диском с отверстиями для патрубков.

2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что торец напорной колонны снабжен насадками, выходные отверстия которых направлены в сторону перфорированного участка.

Изобретение относится к горному делу, геологии и строительству и м. б. использовано ири скважинной гидродобыче полезных ископаемых, валовом опробовании продуктивных горизонтов и при создании различного рода подземных сооружений. Цель - повышение эффективности работы 7 2 устройства за счет улучшения условий поступления пульпы в приемную камеру. Агрегат включает пульповыдачную н напорную колонны 1, 2, приемную камеру 5 с перфорированным участком (ПУ) б, трубчатый элемент (ТЭ) 11 и диффузор 13. ТЭ 11 выполнен в виде усеченного конуса с поверхностью, параллельной поверхности диффузора 13. Верхний торец ТЭ 11 жестко соединен с напорной колонной 2, а нижний - с ПУ 6 приемной камеры 5, выполненным в виде усеченного конуса. Верхнее основание конуса жестко соединено с нижним торцом ТЭ 11, а нижнее основание расположено в интервале высоты камеры 12 смешения. Выход из полости ТЭ 11 в приемную камеру 5 перекрывается диском с отверстиями для сообщения ТЭ 11 с патрубками 10. Выполнение ТЭ 11 в виде усеченного конуса позволяет пятственно пропускать крупные куски породы к отверстиям ПУ 6 и улучшить условия ввода пульпы в камеру 5. 1 з.п.ф-лы. 4 ил. о 1СЛ со го О N СО