Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли Советский патент 1993 года по МПК B65G5/00 

ел С

Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли содержит подвижную камеру, которая установлена на нижней части внешней эксплуатационной камеры. Последняя выполнена составной с переходом на меньший диаметр. Камера оборудована полыми штангами с коническими насадками и поплавками. При размыве камера вращается вокруг оси, при этом штанги за счет поплавков располагаются на границе растврри- тель-нерастворитель. 2 з. п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к созданию подземных резервуаров геотехнологическим Методом в отложениях каменной соли, может быть использовано в газовой, нефтя- нЬй, химической и других отраслях промышленности при строительстве хранилищ для жидких и газообразных веществ.

Известно устройство для создания подземных выработок через буровую скважину, содержащую колонну труб, башмак которой шарнирно соединен с рабочим органом, вы- полнейным в виде телескопической трубы с гидромониторной насадкой.

Недостатки указанного устройства - не- высокЬя скорость создания подземных вы- работрк, низкая надежность в работе при наличии пропластков.

Известно также устройство для создания подземных емкостей с установленным на во оподающей колонне шарнирно закрепленным вращающимся рабочим органом с соплами.

Недостатки такого устройства - невозможность создания подземной выработки заданной конфигурации, снижение интенсивности растворения пласта соли при увеличении диаметра выработки.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для создания подземных резервуаров в каменной соли, включающее внешнюю и центральную колонны труб для подачи растворителя и отвода строительного рассола, в нижней части межтрубья которых ниже пакера установлены штуцера, соединенные гибкими шлангами с управляемыми гидромониторными коническими насадками, которые при помощи цепей, связаны с башмаком нижней колонны.

Недостатки рассматриваемого устройства - сложность управления гидромониVI

О

ю

00 Ч) СО

торными насадками, необходимость проведения поэтапного создания выработки, невысокая интенсивность создания, сложность сооружения подземных резервуаров заданной конфигурации.

Целью изобретения является повышение эффективности создания подземных ре- зервуаров и восстановление их конфигурации при ремонтных работах,

Достигается цель тем, что внешняя подвесная колонна выполнена с переходом на меньший диаметр в нижней части, на которой установлена подвижная камера, имеющая гидравлическую связь с межтрубьем внешней и центральной колонн через отверстия на внешней колонне, при этом подвижная камера выполнена в виде цилиндрической обоймы с направляющими поверхностями, установленными по скользящей посадке в верхней и нижней ее частях, причем дно подвижной камеры через штуцеры шарнирно соединено с полыми штангами, оборудованными коническими, насадками с дополнительными отверстиями в боковой поверхности, на штангах установлены поплавки, а водоподающая камера выполнена с возможностью осуществления вращательного и осевого движения. Для защиты рабочего органа от механических повреждений при спуске эксплуатационных колонн подвижная камера с штангами закрыта легко сбрасываемым кожухом.

В результате проведенного поиска нами не были обнаружены технические решения, обладающие сходными с отличительными признаками заявляемого устройства/что обеспечивает новизну по сравнению с прототипом. Предложенное устройство отвечает критерию Существен- ныеотличия.

На фиг. 1 представлено устройство в рабочем положении. В пробуренную скважину 1 спущена обсадная колонна и зацементирована до проектной отметки потолочины создаваемого подземного резервуара. В обсадную колонну 6 спущена внешняя 5 и центральная 4 подвесные- колонны. Нижний торец центральной колонны 4 установлен на отметке дна емкости 10, а в межтрубье колонн 4 и 5 в нижней части установлен пакер2.

На нижнем участке колонны 5 смонтирована подвижная водбподающал камера 11, в верхней и нижней частях которой имеются направляющие поверхности 3. Дно во- доподающей камеры 11 снабжено штуцерами 13, которые соединены посредством подпружиненных шарниров 14 с полыми штангами 15.

Для предотвращения повреждения узла размыва, при спуске его в скважину, на последний установлен легко сбрасываемый защитный кожух 12.

На фиг. 2 и 3 представлены схемы устройства для создания подземного резервуара в рабочем положении. Полые штанги 16 снабжены поплавками 17. На концах штанг 16 установлены конические насадки, снаб0 женные центральными 19 и боковыми 18 выходными отверстиями. В верхней части подвижной камеры 11 смонтирован вертлюг 23, соединенный при помощи троса 22 с лебедкой 24. Устье скважины оборудовано

5 патрубками С задвижками 7, 8 и 9 соответственно для подачи растворителя, отбора строительного рассола и закачки нёраство- рителя.

Строительство подземного резервуара

0

каменной соли осуществляют следующим

образом. В скважину 1 спускают в собранном виде узел размыва. По межтрубью колонн 4 и 5 производят первоначальную подачу растворителя, который через отвер5 стие 10 во внешней подвесной колонне 5 поступает в водоподводящую камеру 11, откуда через штуцеры 13 и 14 по полым штангам 15 поступает через насадки 17 и 18 во внутреннюю полость защитного кожуха 12.

0 За счет избыточного давления, образующегося в полости, происходит сбрасывание защитного кожуха 12. Контроль за сбросом защитного кожуха осуществляется по показаниям манометра.

5После этого аппарат готов к проведению дальнейших операций по созданию подземного резервуара, для чего, как указывалось выше, по межтрубью колонн 4 и 5 подают растворитель, который, выходя из

0 конического насадка через отверстия 17 и 18, растворяет близко расположенный массив каменной соли. Строительный рассол, образующийся в процессе создания подземной камеры, поступает в центральную

5 колонну4, откуда направляется через патрубок 8 в отводящий рассолопровод.

Для предотвращения растворения потолочины подземной выработки в межтрубье обсадной 6 и внешней подвесной 5

0 колонн труб вводят жидкий или газообразный нерастворитель.

По мере развития диаметра выработки с изменением границы раздел рассол нерастворитель штанги 15, соединенный с по5 плавками 16, перемещаются вертикально в. плоскости при помощи шарнирного соединения 14, приближая конические насадки к поверхности массива соли. При истечении растворителя из насадков через бокозые отверстия 17 за счет реактивной составляющей

ей струи осуществляется круговое вращение водоподающей камеры относительно неподвижной внешней подвесной колонны 5. Вращение водоподающих штанг интенсифицирует процесс размыва, ускоряет массо- обменные процессы и позволяет направленно подавать растворитель к размы- заемой поверхности.

Управление процессом размыва осуще- ;твляют изменением уровня границы разде- ia рассол-нерастворитель без перестановки подвесных колонн на промежуточных этапах :троительства. Перемещение водоподающих итанг 15 в этом случае осуществляется при помощи поплавков 16. Вертикальное пере- мещение водоподающей камеры 11 на следующую ступень относительно неподвижной внешней колонны 5 при достижении штанг 15 с поплавками 16 своего верхнего положения, при дальнейшем изменении уровня раницы раздела рассол-нерастворитель, эсуществляется при помощи лебедки 21, соединенной тросом 19 с вертлюгом 20. Верт- пюг 20, установленный в верхней части камеру 11. позволяет осуществлять враща- тельное и осевое перемещение водоподающей камеры. Таким образом осуществляется управляемое перемещение водоподающей камеры с рабочими органами при переходе с одной ступени на другую, что позволяет создавать подземную выработку заданной конфигурации (сфера, цилиндр и т. д.) во всем интервале глубин заложения..

Использование предлагаемого устрой- ства при проведении ремонтных работ по (доразмыву емкости позволяет исправлять форму подземных выработок, сооруженных с нарушениями при строительстве или изменившихся в результате конвергенции.

формула изобретен и я 1. Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли, включающее внешнюю колон- |ну труб для подачи растворителя и центральную колонну для отбора рассола, :пакер в межтрубье указанных колонн, которое в нижней части через штуцеры сообще; но с коническими насадками, о т л и ч а ю щ е- |е с я тем, что, с целью повышения эффективности создания подземных резервуаров и восстановления их конфигурации при ре- монтных работах, внешняя колонна выпйл- |нена составной с переходом на меньший диаметр в нижней ее части, которая сн абже- на камерой, установлен ной с возможностью ее перемещения относительно внешней коПрактическая реализация предлагаемого устройства для создания подземных резервуаров в каменной соли позволит:

- ускорить время строительства подземной выработки;

- повысить устойчивость подземного резервуара за счет создания выработки требуемой конфигурации;

- осуществлять ремонтно-восстанови- тельные работы по исправлению формы подземной выработки;

- получить экономию капитальных и эксплуатационных расходов.

Экономический эффект от применения устройства, по сравнению с базовым вариантом, заключается в сокращении сроков строительства подземного резервуара. Так при использовании базового варианта технологическое время на строительство хранилища объемом 70,0 тыс. м3 составляет 280 суток, концентрация получаемого строительного рассола 250 г/л, производительность подачи воды 100 м3/ч. Суммарное количество рассола, образующегося в процессе размыва, 565 тыс. м3.

При использовании предлагаемого устройства за счет интенсификации процесс размыва концентрации получаемого рассола будет 300 г/л, на строительство подземного резервуара вместимостью 70 тыс. м3 потребуется 210 суток, количество получаемого рассола составит 420 тыс. м3.

Таким образом, по сравнению с базовым вариантом технологическое время на строительство подземного резервуара сократится на 70 суток, при этом на 145 тыс. м3 меньше потребуется удалять строительного рассола..

лонны, сообщенной с межтрубьем центральной и внешней колонн, при этом камера выполнена в виде полой цилиндрической обоймы с направляющими поверхностями, установленными по скользящей посадке верхней и нижней части, шарнирно соединенной с полыми штангами при помощи штуцера в дне камеры, причем конические насадки установлены на штангах и имеют дополнительные отверстия в боковой поверхности, а штанги снабжены поплавками,

Фиг. 1

С68Г6П