Машина холодильная скважинная Советский патент 1978 года по МПК E21F3/00 

(54) ХОЛОДИЛЬНАЯ СКВАЖИННАЯ; МАШИНА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для локального глубокого (низкотемпературного) замораживания водоносных пластов горных пород.

Известно устройство для замораживания горных пород в оЗдухом, включакшее компрессор, трубопровод н холодильную камеру l.

Недостатком этогю устрсйства является то, что оно может замораживать породы только по всей длтте скважины, включая и необа6днённыеппас ы/

Известна холодильная скважинная машина, работающая по замкнутому регенеративному циклу с питанием от наземной компрессорной станции по сети натторного и возвратного воздухопровода, включающая турбодетандер, холодильную камеру, турбокомпрессор, соосно расположенные в трубчатом корпусе 2. Однако эта-машина не обеспечивает локального замораживания водоносных пластов.

Целью изобретения является обеспечение локального замораживания водоносных пластов.

Цель достигается тем, что машина снабжена теплообменником, установленным между турбодетандером и турбокомпрессором, шагаюпшм механизмом, тгри борным отсеком; и холодильной камерой, установленной, за турбодетандером. На фиг. 1 показана обшая схема холодильной установки; на фиг. 2 - принципиальная схема холодильной скважинной машины.

Машина содержит поверхностную ком- прессорную станцию, включающую гла&ный компрессор 1 с электродвигателем 2, маслоотделитель 3, рессввер 4, холодильник 5, подпитывающий компрессор 6, впагх углекислотньгй отделитель 7, воэдушный фильтр в н двухтрубный став 9, 10, по которому производится подача в скважинщгю машину сжатого воздуха и возврат обработанного воздуха в компрессор1Е1ую станцию. Собственно холодильная скважшшая машина состоит на турбодв- тандера 11, турбсгкок прессора 12, теплообменника 13, холодильной камеры 14, центральной трубы 15 холодильной камеры, турбопиэатора 16, приборного отсека 17, кабеля 18 приборного отсека, генератора 19 собственных нужд, трубчатого корпуса 20, шагающего механизма 21, .обсацной.трубы 22 и страховочного троса 23. Машина работает следующим образом. После подключения машинУ к нагнетагельному и возвратному ставам 9 и 10 к пульту управления посредством кабеля 18 приборного отсека машина опускается в устье обсадной трубы 22, а с пульта управления-включается шагающий механизм 21, обеспечивакяций самоходное перемещение машины до заданного горизо та. Производится автоматическое открыва ние клапана в штуцере нагнетательного воздухойровода, через который сжатый воздух, проходя трубки.теплообменника 13, охлаждается и поступает в проточную часть турбодетандера 11. В последнем происходит расширение воздуха и понижение его температуры до минус ЮО и ниже. Далее во;здух движется по центральной трубе 15 холодильной, камеры, длина которой заранее комплектуется из стандартньпс секций соответственно мощиости водоносного пласта, подлежащего Замораживанию. Низкотемпературный воэ. дух после выхода из центральной трубы омывает наружную стенку холодильной камеры, проходит через межтрубное пространство теплообменника 13, где нагрева ется и поступает в скважинный турбокомпрессор 12, в котором происходит частич ное восстановление первоначального давления воздуха. Из компрессора воэдух поступйет в возвратный трубопровод и далее - в Главный компрессор, где воздух сжимается до рабочего давления. , .. По истечении расчётного времени, необходимого для.образования вокруг холодильной камеры ледопородной изоляции нужных размеров, холодильная машина отключается от нагнетательной пневмосети и переводится на питание воздухом пониженного цавле1тя, прошедшим электрокалорифер и имеющим положительную температуру. При пониженном давлении турбодетандер не производит холодильного эффекта, стенки холодильной камеры нагреваются, вследствие чего вокруг них происходит оттаивание прилегакяцего торкого слоя льда, освобождакяцего машину для движения вверх к следук)щему водоносному пласту или к выходу из обсаднсЛ трубы. При использовании предлагаемой xotfeдильной скважинкой машины прв замгоражив ии, водоносных пластов из забоя достигается значительное сокращение времени замораживания, а также снижается расход электроэнергии и металла при применении коротких обсадных труб. Ф о р м ,зг л а изобретения Холодильная скважинная машина, рабсугаюшаяпо замкнутому регенеративному цик-., лу с питанием от наземной компрессорной станции по сети напорйого и возвратного воздухопровода, включающая турбодетандер, холодильную камеру, турбокомпрессор, соосно расположенные Bi трубчатом корпусе, от лнч ак)щ а я с я тем, что, с целью обеспечения локального замораживания, она снабжена теплообменником, установленным между турбодетандерюм и турбокомпрессором, шагающим механизмом, приборным отсеком и холодильной камерой, установленной аа турбодетандером и выполненной в виде центральной трубы, состоящей нз отдельных секций, -с турбулизатором, причем суммарная длина секций соответствует толщине замораживаемой зоны... Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 76442, кл. Е 21 D 1/14, 1947. 2.Авторское свидетельство СССР № 284760, кл. Е 21 D 1/14, 1967.