Устройство для скважинной добычи полезных ископаемых методом подземной выплавки Советский патент 1980 года по МПК E21C41/14 E21B43/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ МЕТОДОМ ПОДЗЕМНОЙ ВЫПЛАВКИ

1

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для сКважинной добычи методом подземной выплавки серы, а также вязких нефтей, битумов, асфальтитов, озокерита и других полезных ископаемых, добыча которых предусматривает их перевод в расплавленное состояние.

Известно устройство для подземной.выплавки серы с использованием высокочастотного электрического поля, включающее установленную в скважине обсадную трубу, расположённую внутри указанной трубы и отделенную от нее изоляторами сероподъемную трубу, забойный конец которой снабжен электродом, а устьевой конец посредством электрического кабеля подключен к генератору высокочастотной энергии 1.

Недостатком известного устройства является то, что оно может быть использовано только при наличии пластового давления, достаточного для откачки расплавленной серы самоизливом, а также то, что оно не предусматривает нагрев сероподъемной трубы, вследствие чего при откачке расплавленной серы на поверхность происходит ее застывание в скважине и выход Последней из строя.

Известно устройство для скважннной добычи полезных ископаемых методом подземной, выплавки, например, подземной выплавки серы, с использованием высокочастотного электрического поля, включающее установленную в скважине обсадную трубу, в которой соосно расположены откачная и воздушная трубы, отделенные друг от друга изоляторами, электрод, установленный

1Q на забойном конце откачной трубы с возможностью его контактирования с пластом полезного ископаемого, и генератор высокочастотной энергии, соединенный посредством электрического кабеля с откачной трубой 2.

15

Недостатком известного устройства является то, что его использование не исключает возможности застывания расплавленного полезного ископаемого в скважине при его откачке на поверхность, так как расплавленное полезное ископаемое соприкасается с ненагретой воздущной трубой, а при выполнении откачной трубы из цветных металлов, например, алюминия - с недостаточно нагретой откачнбй трубой. Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено электрическим контактом и клеммой, причем электрический контакт выполнен с возможностью образования электрической цепи между откачной и воздущной трубами, а клемма установлена на устьевом конце воздушной трубы и подключена посредством электрического кабеля к генератору высокочастотной энергии. При этом электрический контакт жестко закреплен на забойном конце воздушной трубы. Кроме того,электрический контакт выполнен с возможностью его перемещения вдоль межтрубного пространства откачной и воздушной труб. На фиг. 1 изображен вертикальный разрез устройства, установленного в скважине; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В фиг. 1. Устройство состоит из обсадной трубы 1, откачной трубы 2 и воздушной трубы 3, соосно расположенных относительно друг друга и отделенных друг -от друга проходными изоляторами 4, 5 и 6, электрода 7, установленного на забойном конце откачной трубы 2 и подпружиненного посредством пружины 8, электрического контакта 9, выполненного с возможностью образования электрической цепи между откачной трубой 2 и воздушной трубой 3, клеммы 10, установленной на устьевом конце воздушной трубы 3, генератора 11 высокочастотной энергии, электрического кабеля 12, снабженного переключателем 13 и соединяюшёго генератор 11 с откачной трубой 2 и клеммой 10. Устройство снабжено также сальниковьш уплотнением 14 и задвижкой 15, установленной на поверхностном трубопроводе 16, служащем для транспорта расплавленного полезного ископаемого. Изолятор 6, отделяющий откачную трубу 2 от воздушной трубы 3, вьшблнен с полостями 17, а электрический контакт 9 - с полостями 18, служащими для прохода расплав1ленного полезного ископаемого при его откачке на поверхность. Обсадная труба 1 снабжена фланцем 19 для монтажа устройства при его установке в скважине 20. Электрод 7 с пружиной 8 выполнен таким образом, чтобы при установке устройства в скважине 20, он контактировал с пластом 21 полезного ископаемого. Откачная труба 2 выполнена с перфорацией на ее забойном конце. Электрический контакт 9 может быть жестко закреплен, на за.боином конце воздушной трубы 3 и может быть выполнен скользящим по указанной трубе, с возможностью его перемещения по межтрубному пространству откачной трубы. 2 и воздушной трубы 3. Устройство работает следующим образом. Высокочастотная энергия от генератора 11 по электрическому кабелю 12 подается на откачную трубу 2 одного или нескольких параллельно работающих устройств. По откачной трубе 2 энергия подается на электрод 7, который излучает энергию быстропеременного электромагнитного поля в пласт 21 полезного ископаемого, в результате чего оно начинает плавиться. Расплавленное полезное ископаемое стекает к забою скважины 20 и через перфорацию попадает в откачную трубу 2. При подаче сжатого воздуха в воздушную трубу 3 и открытии задвижки 15 осуществляется эрлифтный подъем расплавленного полезного ископаемого по откачной трубе 2 на поверхность. Для предотвращения застывания расплавленного полезного ископаемого при его подъеме по откачной трубе 2 электроэнергия путем включения переключателя 13 подается на клемму 10, через нее - на воздушную трубу 3 и через контакт 9 на откачную трубу 2. Выполненная например, из стали воздушная труба 3 нагревается за счет вихревых токов и тем самым предотвращает расплавленное полезное ископаемое от застывания в откачной трубе 2. После окончания откачки расплавленного полезного ископаемого из забоя скважины 20 переключатель 13 выключается, подача электроэнергии на клемму 10 прекращается и цикл разогревания пласта полезного ископаемого повторяется. Настоящее изобретение позволяет полностью исключить возможность застывания расплавленного полезного ископаемого в скважине при его откачке на поверхность, что повышает эффективность процесса добычи методом подземной выплавки. Формула изобретения 1. Устройство для скважинной добычи полезных ископаемых методом подземной выплавки, например, подземной вы.плавки серы, с использованием вькокочастотного электрического поля, включающее установленную в скважине обсадную трубу, в которой соосно расположены откачная и воздушная трубы, отделенные друг от друга изоляторами, электрод, установленный на забойном конце откачной трубы с возможностью его контактирования с пластом полезного ископаемого, и генератор высокочастотной энергии, соединенный посредством электрического кабеля с откачной трубой, отличающееся тем, что, с целью исключения возможности застывания расплавленного полезного ископаемого в скважине при его откачке на поверхность, устррйство снабжено электрическим контактом и клеммой, причем электрический контакт выполнен с возможностью образования электрической цепи меж