Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины

 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче и скважинном гидравлическом опробовании полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и эффективность извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород. Устройство включает внешнюю 1, центральную 2 и дополнительную 3 колонны (К). Дополнительная К 3 имеет отверстия 4 в виде круглых или поперечных ш,елей и закреплена в продуктивном пласте. Закрепление К 3 и 6 обеспечено пакером 7, полость которого шлангом 8 сообщена с источником сжатого воздуха. Пакер 7 расположен в межтрубном пространстве К 1 и 2. Верхней кромкой пакер 7 установлен на уровне приемных окон 18. После установки устройства в скважине осуществляют подачу напорной воды к рабочей насадке 15 гидроэлеватора и гидромонитору 9 и через отверстия 4 производят размыв полезного ископаемого с образованием добычной камеры 24. Пульпа через отверстия 4 и приемные окна 18 поступает в приемную камеру гидроэлеватора, формируется профилированным днищем 19 и всасывается в камеру 13 смещения. Затем через диффузор 14 и К 2 пульпа выдается на поверхность. 1 ил. с (О (Л С gaffa со 4:; О Oi оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (Ю 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3896394/22-03 (22) 14.05.85 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) E. Г. Фонберштейн, Э. И. Черней, А. В. Юройц, В. В. Петрищев, М. М. Смирнов и А. В. Черкасов (53) 622.23.4 (088.8) (56) Патент США № 4140346, кл. 299 — 17, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1113549, кл. Е 21 С 45/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

МАТЕРИАЛА ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче и скважинном гидравлическом опробовании полезных ископаемых. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и эффективность извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород. Устройство включает внешнюю 1, центральную 2 и дополнительную 3 колонны (К) . Дополнительная К 3 имеет отверстия 4 в виде круглых или поперечных щелей и закреплена в продуктивном пласте. Закрепление

К 3 и 6 обеспечено пакером 7, полость которого шлангом 8 сообщена с источником сжатого воздуха. Пакер 7 расположен в межтрубном пространстве К 1 и 2.

Верхней кромкой пакер 7 установлен на уровне приемных окон 18. После установки устройства в скважине осуществляют подачу напорной воды к рабочей насадке 15 гидроэлеватора и гидромонитору 9 и через отверстия 4 производят размыв полезного ископаемого с образованием добычной камеры 24. Пульпа через отверстия 4 и приемные окна 18 поступает в приемную камеру гидроэлеватора, формируется профилированным днищем 19 и всасывается в камеру 13 смещения. Затем через диффузор 14 и К 2 пульпа выдается на поверхность. 1 ил.

1314068

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче и скважинном гидравлическом опробовании полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и эффективности извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород.

На чертеже изображено устройство, расположенное в скважине в процессе его работы, общий вид.

Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины содержит внешнюю колонну 1, жестко связанную с центральной 2 и имеющую возможность осевого перемещения и вращения относительно дополнительной колонны 3.

Колонна 3 имеет отверстия 4, выполненные, например, в виде круглых или поперечных щелей. Жесткое закрепление колонны 3 в продуктивном пласте 5 и обсадной колонне 6 обеспечивается эластичным пакером 7, например, пневматического типа.

Полость пакера 7 посредством шланга 8 сообщена с источником сжатого воздуха (не показан), колонны 1 и 2 жестко связаны и гидравлически сообщены с рабочим органом агрегата, включающим гидромонитор 9, жестко закрепленный во внешней колонне 1 так, что его выходное сечение не выходит за пределы колонны 1, гидроэлеватор и пакерирующий элемент 10, например, механического типа, установленный на корпусе 11 рабочего органа с возможностью вращения в подшипнике !2.

Гидроэлеватор включает камеру 13 смешения диффузор 14, рабочую насадку 15, приемную камеру 16 с зоной 17 всасывания и приемными окнами 18, выполненными, например, в виде продольных щелей.

Прнсмная камера 16 представляет собой кольцсобразную полость, заклк>ченную между камерой 13 смешения и диффузором 14 с одной стороны и дополнительной колонной

3 — с другой. Зона !7 всасывания ограничена снизу днищем 19, являющимся поверхностью вращения вокруг оси устройства кривой линии, в качестве которой могут быть приняты, например, циклоида, улитка Паскаля, спираль Архимеда и т. д.

Приемная камера 16 отделена от полости внешней колонны 1 перемычкой 20. При этом подача напорной воды в полость рабочей насадки 15 гидроэлеватора осуществляется посредством трубопроводов 21, установленных внутри приемной камеры 16.

Для ограничения перемещения дополнительной колонны 3 относительно внешней 1 на последней предусмотрено упорное кольцо 22.

5 10

Устройство работает следующим образом.

В скважину, обсаженную колонной 6 на участке налегающих пород 23, опускают устройство, удерживая за внешнюю колонну 1, при этом дополнительная колонна 3 подвешена на упорном кольце 22. Устройство располагают в скважине таким ооразом, чтобы верхняя концевая часть дополнительной колонны 3 находилась в пределах обсадной колонны 6. Длину колонны 3 выбирают равной (или меньшей) мощности продуктивного пласта 5. Затем включают насос (не показан) и подают напорную воду к рабочей насадке 15 гидроэлеватора и гидромонитору 9, которым через отверстия 4 производят размыв полезного ископаемого с образованием добычной камеры 24. Полученная в результате размыва пульпа через отверстия 4 колонны 3 и приемные окна 18 поступает в приемную камеру гид роэлеватора. Затем поток гидросмеси формируется профилированным днищем 19 и всасывается в камеру 13 смешения, после чего через диффузор !4 и центральную колонну 2 выдается на поверхность. По мере отработки продуктивного пласта 5 в работу включаются новые еще не находившиеся в эксплуатации секции отверстий 4. В случае заштыбовки отверстий 4 колонны 3 или ухудшения фильтрационной способности зон, образованных в добычных камерах 24 из негабаритного материала, опускают гидромонитор 9 путем манипуляции внешней колонны 1 и производят промывку отверстий 4 или фильтрационных зон. С помощью пакетирующего элемента 10 предотвращается попадание частиц полезного ископаемого в нижележащую по отношению к внешней колонне 1 полость дополнительной колонны 3

В процессе размыва продуктивного пласта 5 колонна 3 предохраняет стенки скважины от обрушения.

Формула изобретения

Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины, содержащее сообщенную с источником напорной воды внешнюю колонну труб с пульпоприемными окнами в ее концевой части и установленную в ней центральную колонну, встроенный гидромонитор, расположенный над приемными окнами н гидравлически сообщенный с полостью внешней колонны, гидроэлеватор с приемной камерой, смесительной камерой, установленной соосно с ней насадкой, сообщенной гидравлически с полостью внешней колонны, и пакер, установленный на поверхности внешней колонны в интервале между приемными окнами и ее торцом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и эффективности извлечения полезных ископаемых месторождений с неустойчивыми породами и с высоким содержанием крупнообломочных пустых пород, оно снабжено дополнительной перфорированной колонной, 1314068

Составитель Н. Чертова

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 2006/36 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 установленной снаружи внешней колонны, соосно с возможностью осевого перемещения и вращения внешней колонны в дополнительной, пакер расположен в межтрубном пространстве внешней и дополнительных колонн и установлен своей верхней кромкой на уровне нижней кромки приемных окон, последние расположены в интервале между входным отверстием смесительной камеры гидроэлеватора и гидромонитором, а отверстия перфорации стенок дополнительной колонны выполнены с размерами, не превышающими размеров приемных окон.