Способ извлечения материалов из продуктивных горизонтов Советский патент 1990 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых из продуктивных горизонтов, а также при их валовом опробовании.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет обеспечения оперативного контроля за размерами выемочной камеры.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Продуктивный горизонт 1 вскрывают скважиной 2, в которую вводят скважинный гидромониторный агрегат 3 с поперечно расположенной размывающей насадкой 4 и гидроподъемным устройством, например гидроэлеватором. В насадке 4 соосно с ней устанавливают воздушную трубку 5, входное отверстие которой расположено в критическом сечении насадки 4 и среза последней. Трубку 5 выводят из става агрегата 3 и соединяют с прочным полиэтиленовым шлангом малого диаметра, например 10 мм, верхняя часть которого выведена на поверхность.

СП

ел

Ј Јь

3

После размещения агрегата 3 в скважине 2 приступают к размыву пород. Для этого по напорной колонне через насадку 4 подают под давлением жидкость, например воду. Образованная в насадке струя 6 размывает порду продуктивного горизонта 1 с образованием выемочной камеры 7. Горная масса из забоя камеры 7 поступает к всасу гидроподъемного устройства агрегата 3 и выдается на поверхность.

Благодаря тому, что выход воздушной трубки 5 находится в критическо сечении насадки 4, через указанную трубку и через полиэтиленовый шланг подсасывается воздух, так как у выхода трубки 5 в критическом сечении насадки 4 формируется зона разряжения. Ввод воздуха обеспечивает демпфирование колебаний жидкости в критческом сечении и уменьшение кавита ционных явлений, что в свою очередь улучшает гидродинамические характеристики струио

При необходимости контроля за рамером образующейся выемочной камеры 7 через шланг с поверхности в трубк 5 подают нитевидный токопровод 8 с установленным на его конце датчиком 9. В качестве датчиков могут быть использованы широко применяемые в промышленности датчики давлений, например пьезодатчики, тензодатчики и т.д. Преимущество следует отдават пьезодатчикам в силу их минимальных

размеров, а также возможности фиксации переменных динамических нагрузок Нитевидный токопровод 8 наверху наматывается на управляемый ролик 10, которым регулируется скорость спуска и перемещения токопровода, а с ролика 10 другой конец токопровода подсоединяется к измерительной аппаратуре, например к усилителю и осциллографу.

Каких-либо затруднений по перемещению токопровода 8 с датчиком по шлангу к срезу трубки 5 не возникает в силу подсасывающего эффекта, т.е. токопровод 8 с датчиком 9 перемещаются потоком воздуха. При выходе датчика 9 из трубки 5 к срезу насадки 4, т.е. при его попадании в поток жидкости, датчик срабатывает и сигнал фиксируется на записывающей аппаратуре. При этом производят остановку токопровода 8 и на него на поверхности у выхода шланга наносят

5

0

5

0

5

0

5

0

5

метку. Далее приступают к перемещению токопровода 8 с датчиком 9 в струе 6 вдоль последней. Одновременно с этим постоянно следят за показаниями датчика, которые носят достаточно равномерный характер, специфичный для работы датчика 9 в убяюви- ях перемещения в свободной струе. За счет малого веса датчика 9 и токопровода 8 последние перемещаются в струе 6 практически по ее оси, т.е. токопровод 8 с датчиком 9 тянутся в горизонтальной плоскости струей 6 к забою выемочной камеры 7.

Как только датчик 9 достигает зоны взаимодействия струи 6 с забоем камеры 7, резко меняются показания пьезодатчика, т.е, происходит резкое изменение динамических давлений в указанной зоне. Это объясняется тем, что в свободно истекающей струе хоть и происходят изменения динамических давлений, но они носят закономерный достаточно спокойный характер, однако при встрече струи с преградой эти закономерности исчезают и изменения давлений носят хаотический характер, что регистрируется пьезодатчиком. При применении акустического датчика можно также проследить резкое изменение сигналов при выходе указанного датчика в зону взаимодействия струи с забоем. При необходимости момент выхода датчика 9 в указанную зону взаимодействия может на поверхности сопровождаться звуковым сигналом. В указанный момент выхода фиксируют меткой на токопроводе 8 на поверхности длину выведенного участка токопровода 8. Затем извлекают верхнюю часть токопровода 8 из полиэтиленового шланга и замеряют длину от метки, нанесенной в момент выхода датчика 9 к срезу насадки 4, до метки, нанесенной в момент выхода датчика 9 в зону взаимодействия струи 6 с забоем камеры 7. По измеренной длине судят о расстоянии от насадки 4 до забоя формируемой камеры 7, т.е. о радиусе камеры 7.

Измерение можно осуществлять также иным путем. После фиксации момента выхода датчика 9 к срезу насадки 4 перемещают токопровод 8 с заранее заданной скоростью, например 1 м/мин, и замеряют время от момента выхода датчика 9 к срезу насадки 4 до момента выхода этого датчика в зону взаимодействия струи 6 с забоем камеры 7.

По мере отработки камеры производят многократные замеры расстояний о насадки 4 до забоя камеры 7 (радиусо камеры) для получения формируемых профилей камеры и корректировки управления работой агрегата 3 и параметров размыва для предотвращения недомыва или излишнего с точки зрения безопасности размыва пород камеры.

Для обеспечения вращения агрегата после очередных замеров могут извлекать токопровод 8 из шланга, а затем при необходимости новых замеров снова вводить его в шланг. Можно также временно отсоединять верхний конец токопровода от ролика 10 и закреплят его на верхнем конце полиэтиленового шланга, который вращается вместе с агрегатом при размыве.

Формула изобретения

«

Способ извлечения материалов из продуктивных горизонтов, включающий

10

т

25

5501446

бурение скважины, размещение в ней скважинного гидромониторного агрегата с размывающей насадкой и гидроподъемным устройством, размыв пород напорной струей жидкости с формированием выемочной камеры, выдачу пульпы на поверхность, определение радиусов выемочной камеры и корректировку параметров размыва по величине радиусов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем обеспечения оперативного контроля за размерами 15 выемочной камеры, определение радиусов выемочной камеры осуществляют в процессе размыва пород введением через размывающую насадку токопровода с датчиком на его конце, при этом фиксируют момент выхода датчика к срезу насадки, перемещают токопровод с датчиком вдоль струи и фиксируют момент входа датчика в зону взаимодействия струи с забоем, а о величине радиуса судят по длине вышедшего из насадки за время между указанными фиксированными моментами участка токопровода.

20

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых из продуктивных горизонтов, а также при их валовом опробовании. Цель - повышение эффективности процесса за счет обеспечения оперативного контроля за размерами выемочной камеры (ВК). На продуктивный горизонт бурят скважину, размещают в ней гидромониторный агрегат с размывающей насадкой и гидроподъемным устройством. Осуществляют размыв пород напорной струей жидкости с формированием ВК. Пульпу выдают на поверхность. Периодически определяют радиус ВК путем введения через насадку токопровода (ТП) с датчиком (Д) на конце. Фиксируют момент выхода Д к срезу насадки. Перемещают ТП вместе с Д вдоль струи и фиксируют момент входа Д в зону взаимодействия струи с забоем. О величине радиуса судят по длине участка ТП, вышедшего из насадки за время между фиксированными монетами. Параметры размыва корректируют по величине определенных радиусов ВК. 1 ил.

Составитель В.Петрищев Редактор М.Петрова Техред Л.Серднжова Корректор М.Кучерявая

Заказ 255

Тираж 392

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

/

Подписное