Скважинный гидромониторный агрегат Советский патент 1988 года по МПК E21C45/00 

- J

Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при сква- жинной гидродобыче полезных ископаемых и при скважинном опробовании продуктивных горизонтов. Цель - повышение эффективности работы гидромониторного агрегата за счет регулирования производительности гидромонитора и гидрозлеватора. Гидромониторный агрегат содержит центральную пульпо% I (/)

,

цодъемную колонну (К) 1, жестко соединенную с проточной частью 2 гидро- :шеватора, хвостовик в виде колонны 3 и напорную внешнюю К 6. Последняя установлена концентрично К 1 и К 3 с возможностью вращения и осевого перемещения относительно.К 3. У нижнего торца К 6 выполнена с выступом 7 со скошенной верхней кромкой. Скос ;11 может иметь коническую или сфери- ескую поверхность с выпуклостью в

1

Изобретение относится к геотехно- логии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ис- копаемых, а также при скважинном оп- робовании продуктивных горизонтов.

Цель изобретения - повышение эффективности работы гидромониторного агрегата за счет регулирования производительности гидромонитора и гидроэлеватора.

На фиг.1-3 представлен гидромониторный агрегат при различных положениях гидромониторной насадки.

Скважинный гидромониторный агрегат состоит из центральной пульпо- подъемной колонны 1 с проточной частью 2 гидроэлеватора, хвостовика, выполненного в виде колонны 3, в нижней части которой расположена приемная камера 4 гидроэлеватора, манжеты 5, внешней колонны 6 с выступом 7 и уплотнениями 8, гидроэлеваторной насадки 9 н гидромониторной насадки 10.

Колонна 3 хвостовика установлена концентрично пульпоподъемной колонне 1 и жестко соединена с ней,, при этом кольцевая воронкообразная манжета 5 установлена на верхнем торце колонны 3. Нижняя кромка манжеты 5 может быть запрессована в колонне 3. Внешняя колонна 6 установлена концентрично гидроэлеваторной колонне 1 и колонне 3 хвостовика с возможностью .вршдения и осевого перемещения относительно колонны 3. Уплотнения 8 предотвращают утечки жидкости из напорной колонны 6. Верхняя кромка выступа 7 выполнена скошенной. Скос П выступа 7 может иметь как коническую.

сторону К 1. Верхний торец К 3 имеет кольцевую воронкообразную манжету 5. Она установлена с возможностью постоянного взаимодействия внешней поверхностью с внутренней поверхностью К 6, а внутренней поверхностью - с поверхностью К 1 в интервале выступа 7 К 6. Гидромониторная насадка 10 сообщена с полостью К 6, а гидроэлеваторная, насадка 9 - с полостью К 6 через полость КЗ. 3 ил.

5

так и сферическую поверхность с выпуклостью в сторону колонны 1. Гидромониторная насадка 10 сообщена с полостью внешней колонны 6, а гидроэлеваторная насадка 9 - с полостью той же колонны через полость колонны 3. Проточная часть 2 гидроэлеватора выполнена в виде камеры смешения и диффузора.

Скважинный гидромониторный агрегат работает следующим образом.

После размещения агрегата в скважине для уширения последней нет необходимости в транспортировании пульпы по пульпоподъемной колонне 1, так как размываемая горная масса может быть извлечена на поверхность по ме, тоду прямой промывки в силу малого сечения на данном этапе выемочной камеры. Для обеспечения этого напорную колонну 6 перемещают в крайнее верхнее положение, т.е. в положение,

5 при котором гидромониторная насадка 10 расположена вьш1е манжеты 5, а последняя расположена на уровне выступа 7. За счет того, что манжета 5 вьшол- нена воронкообразной, в указанном положении она взаимодействует с выступом 7 и внешней стенкой гидроэлеваторной колонны 1. В таком положении перекрывается доступ напорной жидкости из напорной колонны 6 в ко- лонну 3 хвостовика, а следовательно,

5 и в гидроэлеваторную насадку 9, т.е. вся напорная жидкость поступает в гидромониторную насадку 10 и, формируясь в струю, размыкает породы. Таким образом, в указанном положении

0

10

15

31382959

манжета 5 зажимается между выступом 7 и внешней стенкой колонны 1.

После значительного расширения скважины возникает необходимость размыва пород свободной струей и гидроподъема пульпы с помощью гидроэлеватора. Тогда внешнюю колонну 6 переводят в такое положение, что гидромониторная насадка 10 располагается над манжетой 5, а манжета входит во взаимодействие со скосом 11 выступа 7 и лишь частично поджимается в сто- ройу пульпоподъемной колонны 1 с оставлением небольшого зазора между манжетой 5 и колонной 1. В этом положении часть напорной жидкости поступает в гидромониторную насадку 10, а другая часть через указанный зазор - в колонну 3 и далее к гидроэлеваторной насадке 9.

При Необходимости увеличения от- качной способности гидроэлеватора и уменьшения размывающей способности струи напорная колонна 6 может быть перемещена в такое положение, когда манжетой 5 частично перекрывается гидромониторная насадка 10 при обеспечении прохода напорного рабочего агента через зазор в колонну 3.

В случае, когда необходимо полностью перевести работу устройства только на гидроподъем, например при встрече с водоносным горизонтом и при значительном притоке жидкости или же при скоплении большого количества твердого у приемной камеры 4, напорную колонну 6 перемещают в такое положение, при котором гидромониторная насадка 10 располагается ниже манжеты 5. Тогда манжета 5 входит во взаимодействие с внутренней стенкой напорной колонны 6, перейрывая доступ напорной жидкости к насадке 10, и одновременно с этим остается кольцевой зазор между манжетой 5 и внешней стенкой гидроэлеваторной колон20

25

30

40

н мо н эл в че

Ф

45

га по ну ра ло но со ве но на це мо ще эл ло ло на пор с я эфф го про гид но тор ше тор кол ус тоя вер сть пов пов па

ны 1. Через этот зазор, сечение кото-- рого больше сечения зазора при взаимодействии манжеты со скосом выступа, напорная жидкость поступает к гидроэлеваторной насадке 9. В этом случае вся напорная жидкость идет на обеспечение гидроподъема.

Формула изобретения

15

20

25

30

0

5

Скважинный гидромониторный агрегат, содержащий центральную пульпо- подъемную колонну, жестко соединенную S проточной частью гидроэлеватора, хвостовик, выполненный в виде колонны труб, установленной концентрич- но пульпоподъемной колонне и жестко соединенной с ней, с расположением верхнего торца хвостовика над проточной частью гидроэлеватора, внешнюю напорную колонну, установленную кон- центрично колонне хвостовика с возможностью вращения и осевого перемещения относительно последней, гидроэлеваторную насадку, сообщенную с полостью напорной колонны через полость хвостовика и гидромониторную насадку, сообщенн ую с полостью напорной колонны, о тлич ающий- с я тем, что, с целью повьШ1ения эффективности работы гидромониторного агрегата за счет регулирования производительности гидромонитора и гидрозлеватора, внутренняя поверхность напорной колонны у ее нижнего торца выполнена с выступом со скошенной верхней кромкой, а верхний торец колонны хвостовика снабжен кольцевой воронкообразной манжетой, установленной с возможностью постоянного взаимодействия внешней поверхностью с внутренней поверхностью напорной колонны, а внутренней поверхностью - с поверхностью пуль- повыдачной колонны в интервале выступа напорной колонны.

10

Фиг.г

-/

.3