Устройство для сооружения восстающей дренажной скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B43/10 

1

Цзобретение относится к горной промышленности, а точнее к сооружению водозаборных скважин, и может быть использовано при проведении работ в сложных гидрогеологических условиях.

Цель изобретения - расширение диапазона применения в сложных гидрогеологических условиях путем обеспечения эксплуатации двух горизонтов.

На фиг. 1 представлено устройство после установки дополнительной фильтровой колонны в первом продуктивном водоносном горизонте; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство после установки фильтровой колонны во втором продуктивном водоносном горизонте.

Устройство включает буровой наконечник 1 с переходником 2, соединенные с фильтровой колонной 3, обратный клапан 4, установленный в переходнике 2, обсадную колонну 5, напорные трубы 6, размещенные концентрично внутри фильтровой колонны 3, отсоединительный переходник 7 и механизм фиксации фильтровой колонны 3, выполненный в виде упругорАскрывающихся пластин 8, верхними своими частями жестко соединенными с отсоединительным переходником 7, стопорное кольцо 9, охватываю

05 СХ)

щее нижние концы упругораскрывающихся пластин 8, дополнительную фильтровую колонну 10 большего диаметра, установленную концентрично наружпой поверхности фильтровой колонны 3 с образованием между ними кольцевой полости 11, межтрубный сальник 12, размещенный в нижней части кольцевой полости и жестко соединенный с наружной поверхностью фильтровой колонны 3. Дополнительная фильтровая колонна 10 выполнена с торцовым вырезом 13 в верхней части и внутренним выступом 14 для взаимодействия со стопорным кольцом 9 при перемещении фильтровой колонны 3 относительно дополнительной. Переходник 2 выполнен с выступом 15 под торцовый вырез 13 дополнительной фильтровой колонны. Дополнительная фильтровая колонна с помощью срезных штифтов 16 соединена с переходниками 2 в верхней части с возможностью их расфик- сации, нижней частью - с обсадной колонной 5, диаметр которой равен диаметру до- нолнительной фильтровой колонны, а упруго- раскрывающиеся пластины 8 установлены с возможностью их взаимодействия с верхним торцом дополнительной фильтровой колонны 10.

Устройство работает следующим образом. Перед вскрытием первого продуктивного водоносного горизонта проверяют взаимодействие и надежность всех деталей и узлов устройства. Посекционно соединяют фильтровые колонны и вводят их в скважину. Затем устанавливают отсоединительный переходник 7 и механизм фиксации. Извлекаемую часть отсоединительного переходника 7 устанавливают совместно с напорными трубами 6. После сборки колонны необходимой длины обсадную колонну 5 соединяют с буровой установкой и с вращением и промывкой, производят вскрытие первого продуктивного водоносного горизонта.

После вскрытия первого продуктивного водоносного горизонта дополнительную фильтровую колонну 10 выводят за его пределы и прекращают вращение и подачу промывочной жидкости, а колонну перемещают буровой установкой относительно забоя скважины на 300-500 мм для облегчения дальнейшего вывода переходника 2. Затем в обсадную колонну 5 вводят буровые трубы (не показаны) и соединяют их с извлекаемой частью отсоединительного переходника 7, а также с буровой установкой (не показана).

По буровым и напорным трубам подают промывочную жидкость к буровому наконечнику 1, после чего передают статическую нагрузку на буровые трубы, а также на обсадную 5 и фильтровую 3 колонны. Под нагрузкой происходит срез штифтов 16 и дополнительная фильтровая колонна 3 отсоединяется от переходника 2, при этом выступ 15 выходит из торцового выреза 13 дополнительной фильтровой колонны 3

0

5

Дальнейшее бурение скважины производят с телескопическим перемещением фильтровой колонны 3 совсместно с тем же буровым наконечником 1 и переходником 2 до ввода фильтровой колонны 3 во второй водоносный горизонт до заданной глубины (фиг. 3). При этом дополнительная фильтровая колонна 10 не вращается. В крайнем положении стопорное кольцо 9, взаимодействуя с выступом 15, освобождает упругораскрываю- щиеся пластины 8, которые фиксируют фильтровую колонну 3 относительно дополнительной фильтровой колонны 10. После установки фильтровой колонны 3 извлекают буровые и напорные трубы 6 из скважины, а . скважину готовят к эксплуатации с водозабором из двух водоносных горизонтов. Пример. Сооружение восстающих дренажных скважин с использованием предлагаемого устройства.

Используют буровые установки типа УДБ-8 или УДБ-9, конструкции института ВИОГЕМ, а также серийные буровые насосы типа НБ 3-120/40 или НБ4-320/63. Дополнительную фильтровую колонну составляют из труб диаметром 114 мм, а внутреннюю колонну - из труб диаметром 89 мм. Глубина посадки фильтровых труб дополнительной колонны 60 м, внутренней 100 м. При этом с учетом возможности эксплуатации двух водоносных горизонтов длина внутренней колонны составит 40 м. В этом слу- 0 чае буровой снаряд может комплектоваться серийным трехшарошечным долотом типа 132К и напорными трубами диаметром 30 мм. По сравнению с базовым устройством обеспечивается эксплуатация двух водоносных горизонтов без применения промежуточных 5 зацементированных колонн и экономия труб, устраняются операции установки и цементирования промежуточной колонны.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет посадить фильтровые трубы на большую глубину и обеспечить ведение эксплу атации двух и более продуктивных горизонтов при сооружении скважин в сложных гидрогеологических условиях без применения промежуточных зацементированных колонн. При эгом сокращаются трудоза- 45 траты за счет сокращения количества обсадных труб и ликвидации операций, связанных с установкой и цементированием промежуточных колонн.

Формула изобретения

Устройство для сооружения восстающей дренажной скважины, включающее буровой наконечник с переходником, соединенные с фильтровой колонной, обратный клапан, установленный в переходнике, обсадную колонну, напорные трубы, размещенные концентрично внутри фильтровой колонны, отсоединительный переходник и механизм фиксации фильтровой колонны, выполненный в виде упругораскрывающихся-пластин, верхними частями жестко соединенных с отсоёдини- тельным переходником, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона применения в сложных гидрогеологических условиях путем обеспечения эксплуатации двух горизонтов, оно снабжено дополнительной фильтровой колонной большего диаметра, установленной концентрично наружной поверхности фильтровой колонны с образованием между ними кольцевой полости, межтрубным сальником, размещенным в нижней части кольцевой полости и жестка соединенным с наружной поверхностью фильтровой колонны, и стопорным кольцом, охватывающим нижние концы упругораскрывающихся пластин, при этом дополнительная

фильтровая колонна больщего диаметра выполнена с торцовым вырезом в верхней части и внутренним выступом для взаимодействия со стопорным кольцом при перемещении фильтровой колонны относительно дополнительной, переходник выполнен с выступом под торцовый вырез дополнительной фильтровой колонны, причем дополнительная фильтровая колонна своей верхней частью соединена с возможностью расфик- сации с переходником, нижней частью - обсадной колонной, диаметр которой равен диаметру дополнительной фильтровой колонны, а упругораскрывающиеся пластины установлены с возможностью взаимодействия с верхним торцом дополнительной фильтровой колонны.

Изобретение относится к горной промети. Цель - расширение диапазона применения в сложных гидрогеологических условиях. Устройство включает буровой наконечник 1 с переходником (П) 2, соединенные с фильтровой колонной (ФК) 3. В переходнике 2 установлен обратный клапан 4. Концентрично ФК 3 установлены осадная колонна 5 и напорные трубы 6. В нижней части ФК 3 установлен отсоединительный П 7 и механизм фиксации ФК 3, выполненный в виде упругораскрывающихся пластин 8, верхними своими частями жестко соединенных с отсоединительным П 7, а нижние их концы охватывает стопорное кольцо 9. До- полнительная ФК 10 большего диаметра установлена концентрично наружной поверхности ФК 3 с образованием между ними кольцевой полости 11. В ее нижней части установлен межтрубный сальник 12, жестко соединенный с наружной поверхностью ФК 3. Дополнительная ФК 10 выполнена с торцовым вырезом 13 в верхней части и внутренним выступом 14 для взаимодействия соответственно с П 2 и .стопорным кольцом 9. Цосле вскрытия первого продуктивного горизонта дополнительную ФК 10 выводят за его пределы и прекращают вращение и подачу промывочной жидкости, а ФК 10 фиксируют в скважине. Производят вскрытие второго продуктивного горизонта и фиксацию в нем ФК 3. 3 ил. S сл с

fPuz. f

А-А

Фиг.2

ж

в

12

Фаг.З