УСТРОЙСТВО для ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РАСТВОРИМЫХ ГОРНЫХ ПОРОД Советский патент 1970 года по МПК E21B43/28 

.1

Известны устройства для подземного выщелачивания растворимых гарных .пород, включающие концентрически расположенные колонны труб для подачи растворителя и отборя раствора.

Предложенное устройство отличается тем, что хвостовик колонны, подающей растворитель, снабжен турбодолотом, на вращающемся валу которого установлен полый цилиндр с выпускными щелями, периодически совпадающими со щелями на боковой поверхности неподвижного корпуса турбодолота. Это вызывает пульсационную подачу жидкости в зону растворения с удалением раствора через полый вал движителя и обеспечивает иитенсификацию подземного выщелачивания.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство в разрезе.

Буровую скважину, предназначенную для растворения горных .пород, обсаживают колонной I с цементированием до устья и затем в нее опускают колоину 2 для подачи жидкого реагента и колонну 5 для подъема рассола. Башмак обсадной коло.нны 1 опускают ниже кровли размываемой породы, что обеспечивает больщую герметизацию скважины. Система колонн 2 и 5 обеспечивает .как подачу жидкого реагента в скважину, так и вынос твердого вещества на поверхность,

В начальный период размыва, когда поверхность контакта ограничена, скорость протекания жидкого реагента значительно превышает скорость, необходимую для получения насыщенного раствора в результате молекулярной диффузии. Вследствие этого на поверхность выносится ненасыщенный раствор (80-120 г/.4 при концентрации насыщения 310 г/л).

Изменение технологии процесса, т. е. уменьщение количества подаваемого жидкого реагента в соответствии со скоростью насыщения вызывает значительное удлинение сроков образования камер.

Предлагаемое изобретение направлено на ускорение подземного растворения горных пород на всем этапе формирования активной поверхности контакта. Достигается это тем, что жидкий реагент, обтекающий поверхность растворения на границе раздела фаз, микрэтурбулизируется в результате колебательных скоростей и избыточных давлений, создаваемых колебательным устройством, помещенным внутри зоны растворения.

В качестве устройства, создающего в емкости растворения упругие колебания низкой частоты, приводящие к смещению жидкости на границе раздела жидкость - твердое тело, используют модернизированное турбодолото.

для бурения нефтя.ных и газовых скважин. Энергия, необходимая для работы турбодолота, доставляется потоком промывочной жидкости, подаваемой установленными на поверхности насосами по бурильным трубам. Рабочая жидкость, .поступающая в турбодолото, проходит в турбину, .где гидравлическая энергия потока жидкости превращается в механическую энергию вращения вала, соединенного с долотом, производящим полезную работу. Турбодолото имеет многоступенчатую турбину осевого типа. Каждая ступень турбины состоит из неподвижного и вращающегося дисков статора и ротора, из которых первый связан с корпусом турбодолота, а второй вращается вместе с валом.

Для Создания внутри емкости растворения избыточных давлений и колебательных скоростей хвостовик колонлы, подающей растваритель, оборудован турбодолотом 4, на вращающемся валу которого установлен полый цилиндр 5 с выпускными щелями. Периодическое совпадение этих щелей со щелевыми отверстиями 6 прорезанными на .неподвижном корпусе турбодолота вызывает пульсащианную подачу жидкости в зону растворения. Меняя .количество щелевых прорезей на внутреннем ПОДВИЖНОМ цилиндре, можно 1регулировать частоту пульсаций и их силу.

Обычно турбодолото крепится на колонне труб, подающих промывочную жидкость в скважину. Так как при создании емкости растворения растворитель поступает по пространству между колоннами 2 и возникает необходимость обеспечить проток растворов через корпус турбодолота.

Верхняя часть модернизированного турбодолота соединяется переходной муфтой 7 с растворо.подающей колонной 2. Для сочленения вращающегося вала 8 с невращающейся колонной 3 Используется фигурный фланец 9, в теле которОго предусмотрены прорези для прохода растворителя между колоннами 2 и 5. В верхней конической части фланца имеются резиновые сальники 10 для герметичности сочленения .колонны 3 с фланцем. Нижняя часть фланца соединяется с вращающимся валом 8 подшяпником скольжения 11.

В нижней части турбодолота для сочленения его с хвостовиком неподвижной растворозабо1рНОЙ колонны 3 длиной около 10 м установлена муфта 12. Вращающийся вал соединяется с муфтой при ПОМОЩИ втулки 13, исполняющей роль подщипника скольжения.

Таким образом, растворитель, поступая по межтрубному пространству колонн 2 и 5 через прорези во фланце 9, проходит через движитель турбодолота 4 и подается пульсацИОнно В емкость.

Образовавшийся раствор через хвостовик колонны 3, полый вал 8 турбодолота и колонну 3 выносится на поверхность.

Предмет изобретения

Устройство для подземного выщелачивания растворимых горных пород, включающее концентрически расположенные колонны труб для подачи растворителя и отбора раствора, помещенные в буровой скважине, отличающееся тем, что, с целью интенсификации подземно.го выщелачивания, хвостовик колонны, подающей раствор, снабжен турбодолотом, на вращающемся валу которого установлен полый цилиндр с выпускными щелями, периодически совпадающими со щелями на боковой поверхности неподвижного корпуса турбодолота.