Способ проходки скважин Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

(54) СПОСОБ ПРОХОДКИ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к способам для сооружения бестраншейных переходов магистральных трубопроводов под водными переградами, а также может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где необходима бестраншейная прокладка трубопроводов.

Известен способ образования скважин в грунтах, включаюш.ий проходку ее автономным реактивным буровым аппаратом и закрепление стенок путем распыления полимеров из емкости, находяшейся в хвостовой части аппарата 1.

Этим способом можно получить временное крепление стенок скважины с последующей постоянной обсадкой.

Известен также способ проходки скважин, включающий бурение с помощью бурового инструмента и формирование обсадной трубы из расплавленной пластмассы.2.

Этот способ эффективен для вертикальных скважин небольшого диаметра и протяженности.

Целью изобретения является повыщение технологичности способа путем образования сквозных горизонтальных и наклонных скважин большой протяженности.

Указанная цель достигается тем, что вслед за буровым инструментом протягивают металлическую трубу, которую извлекают из скважины по мере выхода на поверхность бурового инструмента, при этом одновременно с извлечением трубы формируют пластмассовую обсадную трубу с подпоркой ее водой.

10 Пластмассовую обсадную трубу можно формировать из гранул термопластика, а воду подавать со стороны, противоположной ходу проходки.

На фиг. 1 изображена начальная стадия процесса проходки под водоемом; на фиг. 2

15 момент завершения проходки скважин под дном водоема; на фиг. 3 - извлечение обсадки и формирование пластмассовой оболочки; на фиг. 4 - пример выполнения механизма выдавливания пластмассовой

20 оболочки для осуществления способа.

Устройство (проходчик) для проходки скважин состоит из рабочего органа 1 и инвентарного защитного кожуха, выполненного из отдельных последовательно расположенных секций 2-7, соединенных между собой гидравлическими домкратами (не показаны), закрытыми обечайками 8. Внутри последней по ходу секции 7 расположен винтовой пресс 9, приводимый в действие электродвигателем 10 посредством планетарного редуктора 11. Основным рабочим органом пресса 9 служит винт 12, размещенный в цилиндрическом корпусе 13. Вокруг корпуса 13 расположены электронагревательные элементы 14, изолированные с внешней стороны те 1лоизоляционным ограждением 15. Пресс 9 снабжен на входе пневмопроводом 16, проходящим сквозь все секции проходчика и подключенным к питающей станции 17, и сетчатым фильтром 18, а на выходе головкой 19 с кольцевым соплом 20. В головке 19 также смонтированы электронагревательные элементы 14 с теплоизоляционным ограждением 15. Электродвигатель 10 и электронагревательные элементы 14 подключены кабелями 21 к питающей станции 17. Для обеспечения начального направления проходки и наращивания секций в ее процессе имеется направляющая рама 22 Способ осуществляется следующим образом. На берегу водоема, под которым сооружается переход, устанавливается направляющая рама 22. На направляющую раму 22 устанавливают первую секцию 2 с рабочим органом 1 в забойной части и с гидродомкратами на противоположном конце (не показаны). Отталкиваясь гидродомкратами от нагфавляющей рамы 22 и разрабатывая грунт рабочим органом 1, секция 2 погружается в грунтовой массив. Затем к ней присоединяют секцию 3 и процесс продолжают до полного погружения в грунт секции 3. После этого к секции 3 присоединяют через гидродомкраты, закрытые от попадания грунта обечайкой 8, секцию 4 и процесс проходки продолжают. Рабочий ррган 1 разрабатывает грунт. Подача его и продвижение секции 2 производится путем отталкивания секций 2 от секций 3, а секции 3 от секции 4 и т. д. посредством гидродомкратов, расположенных между секциями и защищенными обечайками 8. При этом секции защитного кожуха перемещают в скважине последовательно одну за другой волнами, начиная с секции 2, путем подтягивания каждой секции и предыдущей и отталкивания от последующей гидродомкратами до тех пор, пока рабочий орган 1 не выйдет на поверхность на другом берегу водоема. Проектный радиус кривизны проходки обеспечивается заданной кривизной перемещаемой секции 2- 6. Питание гидродомкратов секций 2-6 и привода рабочего органа 1 осуществляют от питающей станции 17, которая находится сначала рядом с направляющей рамой 22. После выхода на поверхность рабочего органа 1 с секцией 2 их отсоединяют от кожуха, на направляющую раму 22 выставляют последнюю секцию 7 и подсоединяют ее к секции 6, при этом питание гидродомкратов секций 3-7 начинают осуществлять уже с другого берега, для чего туда переправляют питающую станцию 17 и оставляют ее там до конца сооружения перехода. Кроме обеспечения работы гидродомкратов к питающей станции подсоединяют кабели 21 и пневмопровод 16, через который в струе воздуха поступают гранулы термопластика. Гранулы остаются внутри корпуса 13 пресса 9 , а воздух выходит через сетчатый фильтр 18, охлаждает электронагреватель 10 и выходит через защитный кожух на поверхность. Гранулы термопластика захватываются и подаются винтом 12 пресса 9 вдоль его корпуса 13. Постепенно сжимаясь под действием винта 12 и нагреваясь от тепла, выделяемого электронагревательными элементами 14, гранулы плавятся и превращаются в вязкую массу, выдавливаемую через кольцевое сопло 20 головки 19 в скважину в виде пластичной горячей оболочки. Одновременно с противоположного направлению проходки берега (со стороны направляющей рамы 22) в скважину подают воду, которая, заполняя оболочку, разжимает ее, прижимает к стенкам скважины и охлаждает, формируя твердую и устойчивую обделку. По мере перемещения устройства и укрепления стенок скважины, образуемой после его прохождения обделкой термопластиком, секции 3-6, а затем и 7 демонтируют по мере их выхода из грунта. В грунте остается скважина с укрепленными термопластиком стенками, в которую затем проталкивают рабочий трубопровод. Использование способа позволит сооружать бестранщейные переходы трубопроводов на больщие расстояния под дном водоемов. Экономический эффект от внедрения способа складывается из уменьшения металлоемкости перехода (замена металлического кожуха кожухом из термопластика), увеличение срока его службы и надежности за счет исключения коррозионных процессов, столь опасных для металлического кожуха, уменьшения экологического влияния перехода. Формула изобретения 1. Способ проходки скважин, включающий бурение с помощью бурового инструмента и формирование обсадной трубы из расплавленной пластмассы, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности способа путем обеспечения проходки горизонтальных и наклонных скважин большой протяженности, вслед за буровым инструментом протягивают металлическую трубу, которую извлекают из скважины по мере выхода на поверхность бурового инструмента, при этом одновременно с извлечением трубы формируют пластмассовую обсадную трубу с подпоркой ее водой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 628735, кл. Е 02 D 17/14, 1976 (прототип).

тттш

i Фиг.Ъ