Обсадная колонна для дегазационных скважин Советский патент 1991 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использовано для обсадки дегазационных скважин, пробуренных на сближенные пласты.

Цель изобретения -снижение металлоемкости колонны, а также снижение трудоемкости ее монтажа и обеспечение безопасности ее эксплуатации

На фиг.1 изображена обсадная колонна; на фиг.2 - уплотнительная пластмассовая секция перед введением в скважину; на

фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - секция после введения в скважину; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.

Обсадная колонна 1 содержит устьевую металлическую часть, состоящую из секции 2 с фланцем 3, и имеет уплотнительные элементы 4, один из которых закреплен на секции 2. Уплотнительный элемент 4 выполнен в виде эластичной цилиндрической манжеты, которая покрыта оболочкой 5. Под оболочкой 5 находится трос 6, который выведен в горную выработку 7,

Qv

ю

00

-Ьь

сл сл

Колонна содержит секции 8 промежуточных металлических труб, которые соединены с концевой секцией 2 и между собой муфтами 9. Забойная часть колонны выполнена из пластмассовых секций 10, которые соединяются между собой быстроразъем- ным соединением с раструбом 11. На поверхности секции нанесено покрытие из токопроводящего слоя в видз двух пересекающихся спиральных линий 12.

Уплотнительные элементы 4, расположенные на пластмассовых секциях 10 имеют кольцо 13 из токопроводящего материала. На кольце 13 имеются зажимы 14, в которых уложен трос 6.

По паспорту выемочного участка определяют данные о мощности разрабатываемых пластов и о параметрах дегазационных скважин. В случае их отсутствия производят определение этих параметров в шахте, используя рулетку РУ-10 и угломер типа У6-Х4. Глубина обсадки скважин регламентируется паспортом бурения скважин, а паспортом выемочного участка регламентируется способ охраны устья скважин.

Определяется длина части колонны из металлических труб в зависимости от способа охраны устья скважин.

1м 1,5 -2,0 т; |н LSmeln

sin/8 sin (Ј ±«)

I .... Зт slnfl

М (j8 ±«)

где т - мощность пласта, м;

уЗ-угол наклона скважины к горизонту, град;

а-угол залегания пласта, град;

ft - проекция угла наклона скважины на вертикальную плоскость, проходящую через линию падения пласта, град.

Определяется Длина колонны из пластмассовых труб и количество секций

I| „ 1м

1кол 1м, Псекц - -j- , 1с

где 1пл - длина пластмассовой части, м,

1кол - длина колонны, м,

1С - длина секции, м.

На секции 10 пластмассовой трубы наносится две линии 12 из токопроводящего слоя (прямая и обратная спираль). Для этой цели может использоваться токопроводя- щая эмаль АС-588. Нанесение производится валиком при одновременном вращении трубы и осевом ее перемещении, выдерживая шаг 70 мм. Меняя направление вращения и осевое перемещение, наносится обратная спиральная линия.

«г

По поверхности секции 10 прокладывают токопроводящий материал. В качестве материала может быть использована медная фольга. Длина материала определяется

размерами уплотнителя 4. Затем на секции 10 закрепляют уплотнитель 4. Уплотнитель 4 может быть изготовлен из поролона (пенополиуретана эластичного на основе полиэфира ГОСТ 6-05-407-73). Токопроводящий

материал соединяют в кольцо 13. В кольце 13 выполняют поперечные разрезы и, выгибая края разрезов, получают зажимы 14. По длине кольца 13 прокладывают трос 6, закладывая его в зажимы 14. Затем фиксируют

трос 6 в зажимах 14 путем загибания их краев.

Далее производят сжатие уплотнителя 4 лентой 5, которую наматывают по его периметру и прижимают трос 6 и кольцо 13.

Лента шириной 30-50 мм изготавливается из полиэтилена ГОСТ 10344-73. После окончания наматывания конец ленты закрепляют.

Таким образом оборудуют необходимое

количество уплотнительных секций. На металлических секциях 8 весь порядок монтажа повторяется, исключая установку токопроводящего кольца и нанесение покрытия.

Затем производят введение обсадной колонны 1 со сжатыми уплотнителями 4 в скважину 15. Вначале вводят пластмассовые секции 10, а затем металлические секции 8, предварительно соединяя их. На

концевой металлической секции 2 устанавливают фланец 3.

После окончания введения всех секций в скважину 15, прикладывая усилие к концу тросов 6, производят разрезание оболочек

5.

Под действием упругих сил эластомер прижимается к стене скважины 15. При этом происходит уплотнение пространства между обсадной трубой 1 и скважиной 15.

Увеличиваясь в объеме, уплотнитель 4 обнажает часть своей поверхности, где находится токопроводящее кольцо 13, которое прижимается к горному массиву. При этом замыкается цепь, поверхность пластмассовой трубы и горный массив.

Обсадная колонна обеспечивает следующие технико-экономические преимущества.

Универсальность обсадной колонны

(возможность использования в любых условиях).

Высокая степень пожаро- и искробезо- пасности.

Возможность использования серийно выпускаемых недорогих пластмассовых труб.

Формула изобретения 1. Обсадная колонна для дегазационных скважин, включающая секции труб, эла- стичные уплотнительные элементы, размещенные под оболочкой для их сжатия, и тросы, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости колонны, а также снижения трудоемкости ее монтажа и обеспечения безопасности ее эксплуатации, устьевая часть колонны выполнена из металла, а забойная - из пластмассы, причем на наружной поверхности пластмассовых труб выполнено покрытие из токопроводящего слоя в виде двух пересекающихся спиральных линий, при этом колонна снабжена кольцом из токопроводяще- го материала, охватывающим внутреннюю и внешнюю поверхность уплотнительных элементов, расположенных на пластмассовых секциях труб.

2.Обсадная колонна по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что в случае охраны устья скважины целиками или жесткими бутовыми полосами, длина металлической части

колонны составляет 1,5-2,0 м.

3.Обсадная колонна попп.1 и 2, отличающаяся тем, что шаг спиральных линий токопроводящего слоя составляет не более 70 мм.

4. Обсадная колонна по пп.1, 2, 3, от л и- чающаяся тем, что кольцо из токопроводящего материала снабжено зажимами для фиксации троса.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обсадки дегазационных скважин.Цель изобретения - снижение металлоемкости колонны, а также снижение трудоемкости ее монтажа и обеспечение безопасности ее эксплуатации. Обсадная колонна 1 содержит устьевую металлическую часть, состоящую из концевой секции 2 и промежуточных секций 8. Забойная часть колонны выполнена из пластмассовых секций 10, на поверхности которых нанесено покрытие из токо- проводящего слоя в виде двух пересекающихся спиральных линий 12. Обсадная колонна имеет уплотнительные элементы 4, расположенные на секциях 10, кольцо 13 из токопроводящего материала, снабженное зажимами 14 для фиксации троса 6. Длина металлической части колонны определяется в зависимости от способа охраны устья скважины, например для случая охраны устья целиками или жесткими бутовыми полосами, длина металлической части составляет 1,5-2 м. Перед введением секций колонны в скважину производят сжатие элементов 4 оболочкой 5. После введения всех секций в скважину прикладывают усилие к концу тросов 6, производят разрезание оболочки 5. Происходит уплотнение и кольцо 13 прижимается к горному массиву. Таким образом, замыкается цепь поверхность пластмассовой трубы - горный массив, что обеспечивает пожаро- и искробезопасность. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. сл с

15

12

// /// S// /// /// /// /// /// /// YS/ У/У ////// ////.

15

И

гг

5 4 Фиг. 2

/// //Л/// /// //Л /// /// У// /// /// SS/ /// /У/ /// //.

ул/)//// Л

Х-ЯХХЛ

у// /;л////// w //////////////////////////

15 1П Фиг. 4

14

10

Фиг. 5