Устройство для изоляции газообразных продуктов взрыва в восстающей скважине

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение эффективности изоляции. Устройство содержит пороховую камеру 2 и ниже расположенный конус 6, обращенный вниз в сторону связанного с ним резинового уплотнителя 7. Между камерой 2 и конусом 6 размещен контейнер 3 с зернистым материалом, выполненный с цилиндрической частью и углом при вершине 55-65°. Уплотнитель 7 выполнен полым куполообразной формы. Цилиндрическая часть конуса 6 в два раза меньше высоты цилиндрической части уплотнителя 7. Последний и контейнер 3 выполнены с прорезями. Контейнер 3 имеет на наружной поверхности на уровне прорезей эластичные кольца. Наличие зернистого материала между цилиндром и уплотнителем 7, образование двойной стенки уплотнителя 7 и сильное его прижатие по кольцевому зазору приводят к заклиниванию устройства и обеспечивают полную изоляцию газообразных продуктов взрыва в заданном интервале скважины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

(19 (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 Е 21 В 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0ТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4172494/22-03 .(22) 30. 12. 86 (46) 07. 08, 90. Бюл. N 29 (71) Подмосковный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (72) Л.Н.Дриго, В.С.Момчилов, И. С. Газ из ов, Ф. С. Чендев, В. И. Постников, В.В.Сапунов и П.И.Нагорный (53) 622. 245 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 972048, кл. Е 21 В 33/138, 1981 °

Авторское свидетельство СССР и 162078, кл. Е 21 В 33/12, 1962. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА,В ВОССТАЮЩЕЙ

СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение эффективности изоляции. Устройство содержит пороховую камеру 2 и ниже расположенный конус 6, обращенный вниз в сторону связанного с ним резинового уплотнителя 7. Между камерой 2 и конусом б,размещен контейнер 3 с зернистым материалом, выполненный с цилиндрической частью и углом при вершине 55-65 . Уплот/ нитель 7 выполнен полым куполообразной формы. Цилиндрическая часть конуса 6 в два раза меньше высоты цилиндрической части уплотнителя 7.

Последний и контейнер 3 выполнены с прорезями. Контейнер 3 имеет на наружной поверхности.на уровне прорезей эластичные кольца. Наличие зернистого материала между цилиндром и уплотнителем 7, образование двойной стенки уплотнителя 7 и сильное его прижатие по кольцевому зазору

2 приводят к заклиниванию устройства и обеспечивают полную изоляцию газообразных продуктов взрыва в заданном интервале скважины. 1 з.п. лы 3 ил, 1583592

Изобретение относится к. горной п омышленности, а именно к устройс вам изоляции интервалов скважин и проведении различных технологич скнх операций, включающих взрывные работы.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции, На фиг.1 показано устройство,общ вид; на фиг.2 — то же, после . в сыпания зернистого материала; н фиг.3 — то же, после поджигания

s ряда.

Устройство для изоляции газообр зных продуктов взрыва в восстающ и скважине состоит из направляющей г ловки 1, плотно вставленной в пор ховую камеру 2,.в которую помещен. э ектровоспламенитель и засыпан пор х (не показаны). Провода от элект овоспламенителя пропущены через к нтейнер 3, заполненный забойкой 4 и зернистого материала. С противопол жного конца в контейнер 3 вставл н расклинивающий элемент, содержащйй цилиндр 5, заканчивающийся ко нусом 6, полый уплотнитель 7 и стакан 8, насаженные на стержень 9 и стянутые гайкой 10, причем стержень

9, жестко соединен с одной стороны со, с аканом, а последний имеет винтовое с единение с буровой штангой или р чным забойником (не показаны). На п верхности полого уплотнителя 7 вы3.5 п лнены продольные разрезы 11, предн значенные для удобства доставки у тройства в восстаюпг скважину и выпуска через них поступающей из забоя воды.

На поверхности контейнера 3 с зернистым материалом выполнены несколько продольных надрезов 12 и с двух сторон на контейнер надевают резиновые кольца 13. 45

Устройство работает следующим образом.

Буровую штангу или ручной забойник вставляют в стакан 8, навинчивают до упора и вводят в восстающую скважину. Затем соединяют следующую штангу и дальнейшую доставку осуществляют с помощью бурового станка или ручного забойника (в зависимости от глубИны скважины), Упирают устройство

55 . в забой скважины и вводят его с усилием на 0,3-0,4 м, что обеспечивает сжатие, разрушение контейнера 3, высыпаиие зернистого материала на поверхность полого уплотнителя и заполнение им пространства скважины между уплотнителем и пороховой камерой.

Резким натяжением эа буровые штанги или забойник вводят конус в вершину полого уплотнителя и закрепляют буровые штанги (забойник) на устье скважины. Подключают кабель к источнику тока и производят сжигание, пороха в пороховой камере. Высокое давление воздействует на зернистую забойку и уплотняет ее что приводит к незначительному смещению по стволу скважины как забойка, так и цилиндра, а это способствует полному внедрению последнего в полый уплотнитель (фиг.3). Наличие зернистого материала между цилиндром и уплотнителем, образование двойной стенки уплотнителя и сильного прижатия его

rio кольцевому зазору приводит к заклиниванию устройства и обеспечивает полную изоляцию газообразных продуктов взрыва в заданном интервале скв ажин .

Выполнение цилиндра с высотой в два раза меньшей высоты уплотнителя в цилиндрической части обеспечивает надежную и продолжительную изоляцию газообразных продуктсв взрыва по всей высоте цилиндра за счет образования в кольцевом зазоре двойной стенки уплотнителя, а наличие зернистого материала между стенкой скважины, цилиндром и уплотнителем способствует повышению сцепления и приводит к расклиниванию, На фиг.1-3 представлены схемы работы устройства при внедрении конуса с цилиндром в уплотнитель.

Если уплотнитель имеет лишь куполообразную вершину и лишен цилиндрической части (Н = О), то заклинивания не происходит (фиг,1).

Если высота цилиндра Н„ равна удвоенной высоте цилиндрической части уплотнителя, то в момент внедрения в него конуса двойной стенки в кольцевом зазоре не образуется и изоляции газообразных продуктов взры ва в скважине не произойдет (фиг.2).

Надежной изоляции высокого давления не произойдет и в случае, когда высота цилиндра Н равна высоте уп1 лотнителя Н (фиг. 3) .

Наиболее эффективная изоляция продуктов взрыва наступает, когда H 1

1583592 6 давления приводит к заклиниванию устройства и образованию прочной соляной пробки, которая надежно изо. лирует газообразные продукты взрыва и позволяет использовать энергию . взрыва на расширение естественных и образование новых водопроводящих трещин в горной породе. Приток воды в скважину по трещинам. растворяет соль, снижая ее.изоляционную способность,. и позволяет без особых усилий извлекать оставшиеся части устройства из скважины.

После извлечения второй-третьей буровой штанги или звеньев ручного забойника из скважины слышен шум поступающей воды. В дальнейшем скважину оборудуют фильтром и замеряют

20 дебит.

Нх в этом случае в кольцевом зазоре образуется двойная стенка уплотнителя по всей высоте цилиндра.3ep- . нистый материал способствует полному заклиниванию устройства.

Если высота уплотнителя больше цилиндра, например, в 3-4 раза и т.д., двойная стенка в кольцевом зазоре образуется и происходит йолная изоляция газообразных продуктов взрыва, но часть уплотнителя не оказывается в работе, что приводит к дополнительным материальным затратам, что с экономической точки зрения не рационально.

Экспериментально установлено, что достижение надежной изоляции газообразных продуктов взрыва в восстающей скважине можно получить при следующих условиях: наличие расклинивающего элемента с углом в вершине не менее 55 и не более 65 .

Также отмечено, что при углах меньше 55, например 50, 40, 30о внедрение такого конуса в уплонитель до начала расклинивания приводит к увеличению объема участка скважины для заполнения пороховыми газами, а это снижает давление в скважине и эффективность его действия.

При углах в вершине конуса более

65 происходит снижение эффективности изоляции и она может быть доведена до нуля, так как конус начинает работать как поршень, выталкивая перед собой уплотнитель и не осуществляя его расклиннвания в скважине., В качестве зернистого материала используют техническую соль из груп- пы хлоридов, например NaC1. Уплотнение соли под действием высокого

Формула из обретения

1. Устройство для изоляции газообразных продуктов взрыва в восста25 ющей скважине, содержащее пороховую камеру и ниже расположенный конус, обращенный вниз в сторону связанного с ним резинового уплотнителя, отличающее с я тем, что, с

3р целью повышения эффективности изоляции, оно снабжено контейнером с зернистым материалом, размещенным между пороховой камерой и конусом, выполненным с цилиндрической частью

35 и углом при вершине 55-65, а уплотнитоль выполнен полым куполообразной формы, причем цилиндрическая часть конуса в два раза меньше высоты цилиндрической части уплотнителя.

gp 2 YCTPOHCTB O IIO II 1 O T II H ч а.ю щ е е с я тем, что уплотнитель и контейнер выполнены с прорезями, причем последний имеет на наружной поверхности на уровне прорезей эла- . стичные кольца.

1583592

Составитель A.Ñoêoëoâ

Редактор С.Пекарь Техред Л.Серд окова Корректор И.Пожо

Заказ 2238 Тираж 484. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

1!3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101