Скважинный гидромонитор Советский патент 1981 года по МПК E21C45/00 

(54) СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОР

t

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при iгидродобыче полезных ископаемых чере скважины.

Известен скважинный гидромонитор, включающий водоподводящий став труб, ствол с насадкой и механизм вывода ствола в рабочее положение 1.

Недостатком этого гидромонитора является сложность конструкции механизма вывода ствола в рабочее поло жение. Кроме того, конструктивные размеры ствола с насадкой ограничены, что снижает эффективность гидроотбойки.

Известен скважинный гидромонитор, содержащий высоконапорный став, камеру с крышкой и поворотный ствол гидромонитора с насадкой, полости которых сообщены между собой, а так.же механизм вывода ствола в рабочее положение с фиксатором .

Недостатками указанного гидромонитора являются инерционность тросового механизма вывода ствола в рабочее положение, особенно на больших глубинах, и невозможность обеспечения устойчивости струи в процессе работы гидромонитора.

Цель изобретения - обеспечение устойчивости струи в процессе работы гидромонитора и ликвидация инерционности механизма вывода ствола в рабочее положение.

Поставленная цель достигается тем, что крышка камеры выполнена с углублениями, расположенными по окружности относительно поворотной оси камеры, а 4 1ксатор выполнен в виде подпружиненного штока с головкой, соециненного с поршнем, расположенным в полости, сообщенной с полостью выtoKOHanopaoro става, при этом головка штока выполн ена с возможностью взаимодействия с углублениями в крышке камеры.

На фиг. I изображен скважинный гидромонитор, размещенный в скважине при образовании первично.й камеры; на фиг. 2 - камера гидромонитора, по перечный разрез. Скважинный гидромонитор состоит и высоконапорного става 1, сообщенной с ним камеры 2 с крышкой 3, выполнен ной с углублениями 4, расположенными по окружности относительно поворотной оси 5 .камеры 2, поворотного ство ла 6 гидромонитора с насадкой 7, полость которого сообщена с камерой 2 и механизма вывода ствола 6 в рабоче положение , включающего патрубок 8, выполненШ)1й с щелевыми отверстиями 9 для сообщения с полостью камеры 2, Засположенньй перпендикулярно высоконапорному ставу 1 и сообщенный сво ей полостью с полостью става 1., фиксатор, выполненный в виде подпружине ного штока 10 с головкой 11, соедине ного с поршнем 12, расположенным в полости 13, сообщенной с полостью вЫ соконапорного става 1. Головка 11 штока 10 выполнена и установлена с возможностью взаимодействия с углублениями 4. Камера 2 установлена на патрубке 8 с возможностью поворота Относительно оси 5 посредством подшипников скольжения 14, Ствол 6 расположен эксцентрично относительно поворотной оси 5. Гидромонитор работает следующим образом. При спуске в скважину положение ствола 6 гидромонитора вертикальное. После достижения рудного пласта 15 по ставу 1 под давлением подают воду, которая поступает через патрубок 8 и щелевые отверстия 9 в камеру 2 и направляется к стволу 6 с насадкой 7, где формируется струя. При этом силой реакции струи за счет эксцентричного расположения ствола 6 гидромонитора относительно оси 5 создается крутящий момент,.поворачивающий камеру 2 вокруг ее оси 5, Поршен 12 со штоком 10 под действием давления воды, поступившей в полость 13 из высоконапорного става 1, выдвигается, и головка 11 штока 10 взаимоде ствует с углублением 4, фиксируя пер вое рабочее положение ствола 6 гидро монитора. Затем начинают размыв первичной камеры 16, Причем давление, необходимое для вывода ствола 6 идромонитора в первое рабочее положени составляет, например 8-10 атм. При его повьшении, например до 15 атм, реактивная сила струи становится боль 54 ше силы удерживающей фиксатор, равной произведению давления на поршень 12 и площади поверхности взаимодействия углубления 4 и головки 11 штока 10, поворачивает камеру 2 вокруг оси 5 до контакта головки 11 со следующим углублением и удерживает во втором рабочем положении за счет большого выдвижения штока 10 и взаимодействия головки 11 штока 10, и углубления 4. При следующем повышении давления, например до 20 атм. камера 2 поворачивается вместе со стволом 6 до следующего ра бочего пололсения и т. д. В итоге происходит образование, путем размыва первичной камеры 1.6, необходимой для достижения основного рабочего положения ствола 6 гидромонитора - горизонтального. Возврат ствола 6 гидромонитора в исходное вертикальное положение производят при подъеме гидромонитора из скважины после сброса давления воды в ставе 1 при задевании ствола о кровлю камеры 16.. Таким образом отпадает необходимость в дополнительных затратах на расширение призабойной зоны скважины, создается устойчивая работа струи в последовательных рабочих положениях ствола гидромонитора. Размыв первичной камеры происходит при давлениях воды ниже необходимого для размыва рудного Пласта (например 10-15 и 50-60 атм), что позволяет .также снизить энергозатраты на гидроотбойку. Кроме того, уменьшаются затраты на бурение и оборудование добычных скважин за счет снижения затрат на образование первичной камеры, возмож ности увеличения конструктивных размеров ствола и насадки, увеличения дальнобойности струи и расстояния между добычными скважинами. Формула изобретения Скважинный гидромонитор, содержащий высоконапорный;. став, камеру с крьшкой и пово.ротный ствол гидромонитора с насад-кой, полости которых сообщены между собой, а также механизм вывода ствола в рабочее положение с фиксатором, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения устойчивости струи в процессе работы гидромонитора и ликвидации инерционности механизма вывода ствола в рабочее положение, крышка камеры выполнена с углублениями, расположенными по окружности относительно поворотной оси камеры, а фиксатор , выполнен в виде подпружиненного штока с головкой, соединенного с поршнем, расположенным в полости, сообщенной с полостью высоконапорного 8 5 става, при этом головка штока выполнена с возможностью взаимодействия с углублениями в крьшке камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4077671, кл. 29917, опублик. 1978. 2.Авторское сйидетельство СССР № 374453, кл. Е 21 С 45/00, 19.69.

f/