Устройство для формирования каналов в горной породе Советский патент 1989 года по МПК E21C45/00 E21B43/28 

О1

Is:)

СП 1C

о

11 «)0)етение относится к области геотех- Hd.uMnii и может быть использовано для фор- миронання каналов в породе, например ра- ui. i.ibHbix горизонтальных и наклонных дренажных скважин при выщелачивании полез- и()1 ucKoi;:ieMoro.

Цгльк) изобретения является повышение :(()сти работы устройства за счет оГ)1ч-|1(.чон11Я и 1пульсно Ч) внеднения гибкого Р кава в породу.

Па чертеже представлен общий вид уст- ройстиа.

Усгройство д.:1я формирования каналов в )()де состой г из става труб 1, например насосно компрессорных, переходника 2, выполненного в виде патрубка, например, изог- нутого Д.1Я отклонения исполнительного ор- аи.|. и гибкого рукава 3 с исполнительным ()|ма11о 1 4 на торце и кольцевыми ubii X на 1и 5.

Патрубок переходника 2 соединен со ставом груб 1, например с помощью резьбо- г.ого соодипения и выполнен с переменным )енпим сечением, выходной конец 6 пат- нс| )ех()дника 2 выполнен с внутрен- tniM Д11амет)ом, который меньще внутренних CTaEUi труб 1 и основного канала 11е)еходника 2. Кольцевые выступы 5 расположены поинтервально с внешней сто- ptjHhi |)укава 3, п)и этом диаметр кольцевых выступов 5 MeHbHJC внутренних диаметров сгана труб 1 и основного канала переходника 2. Ис юлнительный орган 4 гибко- го укава 3 может быть выполнен в виде I идромониторной буровой ГО.ТОВКИ или в виде к()нусо()Г))азного п)обойт1ка, закрепленного на Т орце рукава 3.

Диаметр поперечных кольцевых выступов 5 может быть немного меньше внут- poinicro диаметра концевой части 6 переходника 2 либо ко. 1ьцевые выступы могут быть вьпю.лнены из эластомера и тогда их диаметр может быть равен или больше внутреннего диаметра выходного конца 6 переходника 2. В качестве эластомера может быть сг1ол1 зована резина, полимерные материа- .11)1, вспененные прочные пластмассы и т. д. В том случае, если гибкий рукав 3 изготав- .niBaeicH из резины, выступы можно формовать одновременно с изготовлением колонны.

()йство работает следующим образом.

При необходимости проведения радиального канала в породе продуктив)1ого илас- la и вертнка. 1ьную скважину спускают став |; уб 1 с изогнутым патрубко.м переходника 2 для отклонении гибкого рукава 3 в заданном направ.чении, когорый,,в свою очередь. сп екают в став труб I и времен- iii: ч.черживают в ставе. Затем в став труб 1 ill), даи.к нием, например 15 МПа, пода- ivM жидкость, преимущественно воду. За счет || рник вого -эффекта при отпускании гибко- i o рукаЕК 3 юследний перемещается к пат- руб| у переходника 2 и входит в него. По ста- ву i и основному каналу нереходника 2

5

0 о

З

0 5

5

0

гибкий рукав 3 перемещается свободно, так как диаметр выступов 5 меньше внутренних диаметров става 1 и основного канала переходника 2.

При перемещении гибкого рукава 3 через выхо/ ной конец 6 патрубка переходника 2 происходит с,1едующее. При наличии малого зазора между кажды.м кольцевым выступом 5 и выходным концом патрубка давление в ставе резко возрастает, происходит скачкообразное перемещение рукава 3 за счет резкого увелич1.-11ия поршневого эффекта, действуюпгего на рукав 3, так как одновременно резко возврастает и давление в самом рукаве, при этом при использовании в качестве исполнительного органа 4 гидро.мониторной буровой головки увеличивается и давление жидкости в струе, истекающей и ее насадки, что повышает эффективность внедрения рукава в породу. Как только через выходной конец 6 переходника 2 прошел выступ, зазор между гибким рукавом 3 и выходным концом 6 увеличивается, и через него активно выходит жидкость из става 1, давление в ставе 1 и гибксш рукаве 3 падает, последний начинает перемещаться с минимальной скоростью. При подходе следующего выступа 5 снова резко возрастает давление в ставе 1 и рукаве 3 и снова происходит скачкообразное перемещение рукава 3 в горные породы. За счет приложения импульсных нагрузок существенно повышается эффективность проведения канала. Особенно заметен эффект в случае применения в качестве испол- ните.1ьного органа 4 конусообразного пробойника, например при неустойчивых обводненных породах пласта. При этом внедрение рукава в породы происходит в импульсном режиме, что позволяет не только увеличить скорость внедрения колонны 3 на 60 80%, но и обеспечивает ее внедрение на значительно большую длину, чем при статической нагрузке вдавливания.

Еще больше увеличивается эффект приложения ИМПУЛЬСНЫХ нагрузок в том случа если выходной конец 6 переходника 2 на некоторое время полностью перекрывается коль цевыми выступами 5, что имеет место в том случае, когда диаметр кольцевых выступов 5 равен или больше внутреннего диаметра выходного конца 6 патрубка переходника 2. Однако при бо.:1ьшем диаметре Кольцевых выступов 5 последние должны быть изготовлены из эластомера для обеспечения возможности проталкивания выступов за счет резкого скачка давления в ставе труб 1

Разницу между указанными диаметрами выбирают п зависимости от материала выступов, их длины и давления жидкости в ставе труб на основе проведения модельных и натурных экспериментов с учетом сжимаемости эластомера при увеличении давле ни я жидкости.

Таким образом, во втором варианте выполнения устройства выходной конец 6 при проходе через него кольцевого выступа 5 полностью перекрывается на какое-то время, происходит резкий скачок давления, которое выталкивает выступ 5 из выходного конца 6 за счет эластичности выступа 5 и его под- жатия при проталкивании. При протяжке выступа 5 перемещение рукава 3 существенно замедляется, а после выталкивания выступа из проходного конца 6 происходит резкое импульсное ускорение перемещения, затем снова замедление перемещения при проходе суженого участка рукава через выходной конец 6, затем еще более медлен

нала с помощью гибкой тяги, которую перед спуском крепят на верхнем конце гибкого рукава 3.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования каналов в горной породе, содержащее став труб с переходником на торце, выполненным в виде патрубка, и телескопически выдвижной л става и переходника гибкий рукав с исполнительным органом на торце, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения импульсного внедрения гибкого рука

Изобретение относится к геотехнологии. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения импульсного внедрения гибкого рукава в породу. Устройство содержит став 1 труб с переходником 2 на торце, выполненным в виде патрубка, и телескопически выдвижной из става 1 и переходника 2 гибкий рукав 3 с исполнительным органом 4 на торце. Переходник 2 выполнен с переменным внутренним поперечным сечением. При этом внутренние диаметры става 1 труб и основного канала переходника 2 больше диаметров выступов 5 рукава 3. Выступы 5 выполняют из эластомера, а их диаметры больше или равны внутреннему диаметру выходного конца 6 переходника 2. При использовании в качестве исполнительного органа и конусообразного пробойника рукав 3 внедряется в породу в импульсном режиме, что увеличивает скорость внедрения колонны и обеспечивает ее внедрение на значительно большую длину. Количество импульсов зависит от длины суженого участка и длины выступа 5 и подаваемого давления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

ное перемещение рукава при проходе очеред- j ва в породу, переходник выполнен с переного выступа 5 через выходной конец 6, а затем снова резкий рывок рукава 3. Количество импульсов ускорения зависит от длины интервала суженого участка и длины выступа, а также подаваемого .

менным внутренним поперечным сечением, причем диаметр выходного конца переход ника меньще диаметра основного канала а гибкий рукав выполнен с кольцевыми выступами на внещней поверхности, при этом

Эти параметры выбираются на основе про- 20 внутренние диаметры става труб и основ- ведения опытных экспериментов для выяв-ного канала переходника больше диаметра

ления оптимальных размеров для соответствующих пород.

После проведения канала гибкий рукав 3

выступов.

тем, что выступы выполнены из эластоме- могут оставлять в канале, используя в 25 диаметр больше или равен внут- качестве эксплуатационной колонны с после-реннему диаметру выходного конца перехолдующей перфорацией, или выводить из ка-ника.

менным внутренним поперечным сечением, причем диаметр выходного конца переход ника меньще диаметра основного канала а гибкий рукав выполнен с кольцевыми выступами на внещней поверхности, при этом

внутренние диаметры става труб и основ- ного канала переходника больше диаметра