Устройство для бодычи полезных ископаемых через скважины Советский патент 1978 года по МПК E21B43/28 E21C45/00 

1

Изобретение относится к геотехиологическим способам добычи полезных ископаемых через скважины.

Известно устройство для скважиниой добычи полезных ископаемых, состоящее из сооспо или параллельно расположенных в скважине труб, по которым подаются в пласт рабочие агенты, и по одной из них осуществляется подъем полезного ископаемого па поверхность 1.

Иедостатком известного устройства является нерациональное использование сечения скважины из-за применения вспомогательных труб по числу агентов-потоков, участвующих в процессе добычи.

Кроме того, указанное устройство предполагает подъем гидросмеси полезного ископаемого по каналу сложного сечения и ограниченного размера, что приводит к снижению пропускной способности из-за забутовки оборудования кусками породы при откачке.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для добычи полезных ископаемых через скважины, включающее две коаксиально расположенные трубы, внутренняя из которых предназначена для выдачи иа поверхность продуктов добычи, а кольцевое пространство между трубами - для подачи рабочих агентов, узел поворота устройства вокруг вертикальной оси, ствол гидромонитора с насадкой и разделительные нерегородки, установленные в кольцевом пространстве между трубами 2.

Недостатком данного устройства является применение трех труб с соосным расположением, что приводит к увеличению металлоемкости и снижению степени использования сечения скважины при добыче.

Целью изобретения является повыщение эффективности добычи нутем более полного использования сечения скважины и уменьшения трудоемкости монтажно-демонтажных работ.

Это достигается тем, что разделительная перегородка выполнена в виде направляющего желоба, жестко прикрепленного к трубе, и эластичного трубопровода, соединенного на поверхности с источником давления, при этом направляющий желоб выполнен сплошным но всей длине трубы, а эластичный трубопровод установлен в направляющем желобе с возмолссостью образования в межтрубном пространстве герметичных полостей.

На фиг. 1 показана схема добычного оборудования, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из обсадной колонны 1, скважины 2, пересекающий пласт полезного ископаемого 3 и имеющей перебур в подстилающие породы 4. На устье имеются патрубки 5-7 соответственно слива полезного ископаемого, подачи воздуха и напорной воды. Устройство собирается из звеньев па соединениях 8 и имеет механизм поворота 9 вокруг вертикальной осн. Ствол гидромонитора 10 может изменять свое положение в вертикальной плоскости и для управления им имеется специальное устройство, например, гидроцилиндр 11. Основой устройства служат наружная 12 и внутренняя 13 трубы. Каналы подачи воздуха 14 и напорной воды 15 образованы разделительными перегородками 16, причем эластичные трубчатые уплотннтели 17 расположены в направляющих желобах и в верхней части имеются патрубки 18 для подсоединения источника давления. В устройстве использован воздухоотделитель 19 известной конструкции. Шарниры подачи воздуха 20 и напорной воды 21 обеспечивают -неподвижность вводов при вращении устройства вокруг вертикальной оси. Форсунка эрлифта 22 располагается в самой нижней части устройства непосредственно пад всасывающим патрубком 23.

В работу устройство вводится но следующей схеме.

После монтажа в скважине подсоединяются магистрали подачи сжатого воздуха, напорной воды и источника давления (маслостанция). В интервале разрабатываемого пласта 3 ствол гидромонитора 10 с помощью гидроцилиндра 11 отклоняется на некоторый угол и производится струйное разрушение пород вокруг скважины с образованием первичной выработки. Образовавшаяся гидросмесь эрлифтом откачивается на поверхность. За счет избыточного давления масла в трубчатых уплотнителях 17 каналы подачи воздуха 14 и напорной воды 15 герметизируются и работают как изолированные каналы весь период обработки камеры.

После выемки руды давление в уплотнителях сбрасывается, и оборудование демонтируется подъемом секций.

При глубинах разработки 15-25 м ус ройство целесообразно выполнять неразбориым, а при больших глубинах залегания пласта необходимо применение разборной конструкции. Применение разделительных перегородок

обеспечивает в двухтрубной системе образование трех н более рабочих изолированных каналов в устройстве для скважиниой добычи полезных ископаемых. В этом случае повышается уровень использования сечения скважины и, что особенно важно, обеспечивается откачка гидросмеси по трубе, сечение которой не изменяется и не перекрывается по всей высоте, что снижает вероятность забутовки устройства породой,

5 сокращает гидравлические потери на трение, и за счет этого существенно повышается эффективность скважннной гидродобычи.

0Формула изобретения

Устройство для добычи полезных ископаемых через скважины, включающее две коаксиально расноложенные трубы, внутренняя из которых предназначена для выдачи

на поверхность продуктов добычи, а кольцевое пространство меледу трубами - для подачи рабочих агентов, узел поворота устройства вокруг вертикальной оси, ствол гидромонитора с насадкой и разделительные перегородки, установленные в кольцевом пространстве между трубами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности добычи путем более полного использования поперечного сечения скважины и уменьшения трудоемкости монтажно-демонтажных работ, разделительная перегородка выполнена в виде направляющего желоба, жестко прикрепленного к трубе, и эластичного трубопровода, соединенного

0 на поверхности с источников давления, при этом направляющий желоб выполнен сплошным по всей длине трубы, а эластичный трубопровод установлен в направляющем желобе с возможностью образования

S в межтрубном пространстве герметичных полостей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3848672, кл. 166-249, опублик. 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 62125, кл. Е 21В 7/18, 1939.

S