Устройство для герметизации скважин при нагнетании жидкости в угольный пласт Советский патент 1982 года по МПК E21F5/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СКВАЖИН ПРИ НАГНЕТАНИИ ЖИДКОСТИ В УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для герметизации скважин, и может быть использовано при гидравлической обработке угольных пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Известно устройство для герметизации скважин, содержащее упругорасширяющийся рукав с концевыми заделками, подпорный клапан, удлинитель, разгрузочный кран и предохранительное устройство против выброса герметизатора из скважины, выполненное в виде реечно-храпового механизма и упорной стойки 1.

Недостатком данного герметизатора является сложность конструкции предохранительного устройства, большой вес и габариты реечно-храпового механизма, а также упорной стойки.

Известно устройство для герметизации скважин (гидрозатвор АГ-4А), в котором для исключения выброса последнего из скважины подпорное устройство снабжено насадкой с калиброванным отверстием, соедиНЯЮШ.ИМ полости скважины и цилиндра, что обеспечивает ее разгерметизацию 2.

Недостатком гидрозатвора АГ-4А является то, что процессы герметизации скважины и нагнетания жидкости в угольный пласт нельзя вести в безопасном и в экономичном режиме из-за постоянных потерь давления на насадке.

Цель изобретения - упрош,ение конструкции, повышение безопасности и эксплуатационной надежности герметизатора сква10 жин.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для герметизации скважин при нагнетании жидкости в угольный пласт включающем уплотнительный рукав с концевыми заделками, подпорный клапан, удлини15тель, разгрузочный кран с обратным клапаном, запорный элемент подпорного клапана выполнен с дренажным отверстием, сообщенным с одной стороны с внутренней полостью уплотнительного рукава, а с другой - посредством дополнительного обратного клапана с полостью скважины.

На чертеже изображено устройство для герметизации скважин при нагнетании жидкости в угольный пласт, общий вид.

Устройство содержит уплотнительный рукав 1 с концевыми заделками 2, подпорный клапан 3, сое оящий из запорного элемента 4,,пружины 5, корпуса 6, в котором выполнены седла запорных элементов и обратный клапан 7, а также удлинитель 8 и разгрузочный клапан 9 с обратным клапаном 10.

Устройство для герметизации скважин при нагнетании жидкости в угольный пласт работает следующим образом.

Уплотнительный рукав 1 с концевыми заделками-2, подпорный клапан 3 и удлинитель 8, собранные в единую конструкцию, вставляются в скважину и через разгрузочный кран 9 и обратный клапан 10, расположенный у устья скважины, подсоединяют к сети напорного насоса. Жидкость, нагнетаемая в угольный пласт, подается от насоса через обратный клапан 10, разгрузочный кран 9 и удлинитель 8 -во внутреннюю полость 11 уплотнительного рукава 1. Подпружиненный запорный элемент 4 подпорного клапана 3 за счет усилия пружины 5 создает в полости 11 давление предварительного распора, при этом уплотнительный рукав 1 расширяется и плотно прижимается к стенкам скважины по всей ее длине, т. е. происходит герметизация скважины. При дальнейшем повышении давления во внутренней полости 11 уплотнительного рукава 1 давление жидкости на запорный элемент 4 превышает усилие пружины 5, запорный элемент 4 открывается и нагнетаемая жидкость через отверстие 12 в корпусе 6 поступает в полость 13 нагнетаемой скважины, при этом дренажное отверстие 14 в запорном элементе 4 закрыто обратным клапаном 7. После окончания процесса нагнетания во внутренней полости 11 уплотнительного рукава 1 и в полости 13 скважины давление смеси нагнетаемой жидкости и газа удерживается обратным клапаном 10, расположенным у устья скважины.

При разгерметизации скважины разгрузочным краном 9 открывается сливное отверстие 14 и. внутренняя полость 13 уплотнительного рукава соединяется со сливным отверстием 14, при этом открывается обратный клапан 7 подпорного крана 3 и полость скважины 13 через дренажное отверстие 14 в запорном элементе 4 соединяется со сливом, т. е. за счет соединения полостей уплотнительного рукава и скважины происходит

выравнивание давлений, что предотвраш,ает выброс герметизатора из скважины давлением смеси газа и .нагнетаемой жидкости. Использование предлагаемого устройства способствует повышению безопасности и эксплуатационной надежности при выполнении

работ по гидрообработке угольных пластов.

Формула изобретения

Устройство для герметизации скважин при нагнетании жидкости в угольный пласт, включакзщее уплотнительный рукав с концевыми заделками, подпорный клапан с запорным элементом, удлинитель и разгрузочный кран с обратным клапаном, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения безопасности и эксплуатационной надежности запорный элемент подпорного клапана выполнен с дренажным отверстием, сообщенным с одной стороны с внутренней полостью уплотнительного рукава, а с другой - посредством дополнительного обратного клапана с полостью.скважины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Оборудование и приборы для комплексного обеспыливания угольных шахт, разрезов, обогатительных фабрик. Каталог-справочник. М., ЦНИЭИуголь, 1975,с. 16-17 (прототип).