CN85105970A

CN85105970A - 带软管导流装置的可溶矿采矿设备

Info

Publication number: CN85105970A
Application number: CN 85105970
Authority: CN
Inventors: 孔德认
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1986-12-24

Abstract

一种钻井溶浸开采可溶矿的采矿设备。其主要特征是它有一个由淡水分配器、软管等组成的导流装置，中心管在采卤过程中可以转动，淡水直接输送到侧溶面并能在矿层底部向四周横向扩展溶腔。使用本设备可以改善溶浸条件，加快建槽进程，降低槽高扩大槽径，增加单井产量，延长服务年限，提高采卤浓度和采收率。本设备适应于开采深部矿或浅部矿，单层矿或多层矿，厚层矿或薄层矿，易溶矿或难溶矿以及利用废弃老井回收底部矿。

Description

本发明属于钻井溶浸开采可溶矿的采矿设备。

钻井溶浸开采可溶矿（包括盐、碱、矾和芒硝等矿种），通常有单井对流和双井（或多井）压裂连通两种采矿法。现有的单井对流采矿设备大都由采卤树，技术套管，中心管等组成，无论是正循环开采，还是反循环开采，井底出水口和取卤口均同在一个管串下部，仅在高度上保持一定距离，而且此距离还受到矿层厚度的限制，致使“两口区”成为持久性低浓区。不仅采卤浓度低，而且上溶速度快，造成顶板过早暴露易垮塌。由于溶腔上层侧溶快，下层侧溶慢，溶腔发展呈倒锥形（如附图4所示的A区），横向溶浸受到限制，所以，单井产量少，服务年限短，采收率低。

本发明的任务就在于设计一种淡水直接输送到侧溶面并能在矿层底部横向扩展溶腔的采矿设备，达到增加采卤浓度，延长服务年限，提高单井产量和采收率的目的。

本发明的采矿设备如附图1、2、3所示，它包括进水管（1）、出卤管（2）、技术套管（3）、中心管（4）、由四通接头（5）和（6）等构成的采卤树，在进水管和出卤管与采卤树的接头之间装有控制伐门（7），本发明的采矿设备最突出的特征是井底装有淡水分配器（8），其上端装入中心管与技术套管之间的环隙（管间环隙）中，下端经牙嵌离合器（9）与中心管相连。淡水分配器有一轴向环形通道（23）与管间环隙相通，有2个以上径向接头（24）装有径向伸展的软管（10），通过环隙的淡水经淡水分配器分配给软管后分流到远离中心轴线的四周，取卤口与出水口的距离被横向拉开。所述软管可以更换，此距离可随溶腔的扩大而加长。本发明的另一突出特征是，有一筛管（11）通过内连接箍（12）与中心管连接，筛管上开有筛孔（13），通过四通接头（6）将筛管及中心管与进水管或出卤管连通。所述筛管经传动轴与动力传动装置相接，使中心管作绕其轴线的转动。从而带动软管作园周运动，不断在矿层底部向四周横向扩大溶腔。为了保证中心管有效转动，筛管上有一凸台（14），筛管上装有止推轴承（15）和可调的密封装置。所述的密封装置由密封填料（16）、填料套（17）和压套（18）组成，填料套和压套还起连接两个四通接头的作用。淡水分配器沿管间环隙的升降是靠正反循环在分配器两端形成的压力差的方向变化实现的，为此，淡水分配器内装有单向伐门，它由固定伐座（19）、伐片（20）、支承叉（21）、活动伐座（22）组成。在分配器内还没有控制单向伐可靠动作的机构，它包括楔块（38）弹簧片（39）楔杆（40）。软管用可折叠、强度高、厚度小、不透水的柔韧材料制造，为了更换方便，通过卡簧（25）装到淡水分配器的径向接头上。所述软管下放井底时可折叠后用绳打活节捆在淡水分配器的尾管（26）上，在该尾管下部装有解绳机构，它包括安装在淡水分配器尾管上的一个支承座（27）和两个耳环（28）、（29），支承座上装一绳轮（30），两耳环内穿过一个Γ形挺杆（31），拉绳（37）绕过绳轮与挺杆上部相连，前述活节的解节端（32）与拉绳相连，中心管（4）在井底端有一开有形成牙嵌离合器的齿形孔（34）的法兰（33），当淡水分配器下行至井底接近工作位置时，挺杆触到法兰后相对分配器上行，带动拉绳（37）下拉，解开活节，注水后软管便可伸展。为了拆装、修理淡水分配器以及更换软管方便，在技术套管与采卤树之间装有立管（35），其上开有矩形孔，它由密封盖板（36）盖住。

采用本发明的采矿设备可以从根本上改善溶浸条件，使溶腔内浓度分布发生有利的变化，不仅能提高采卤浓度，而且也能提高采收率。在无油（气）垫的条件下（也不排斥与油垫或气垫配合使用）控制了上溶速度，延长了服务年限。由于能在矿层底部扩大溶腔，溶腔结构得到改善，由图4中A区所示的倒锥形变成图4中B区所示的正锥形，提高了抗地压能力，可提高单井产量，减少钻井工程量。将本发明的采矿设备用于双井或多井联合开采，可加快底部矿侧溶速度，实现矿层底部早期连通。用于单井初期建槽，可缩短建槽期，扩大槽径，降低槽高，而且在建槽期就能产浓卤。本发明的采矿设备适用于开采深部矿或浅部矿，单层矿或多层矿，易溶矿或难溶矿，采用本发明的采矿设备还可以利用废弃老井回收底部矿，图4就是一个示意图。

附图说明

图1为本发明的采矿设备的剖视图。其中（1）为进水管，（2）为出卤管，（3）为技术套管，（4）为中心管，（5）、（6）为四通接头，（7）为进水管和出卤管的控制伐门，（8）为淡水分配器，（9）为牙嵌离合器，（10）为软管，（11）为筛管，（12）为内连接箍，（13）为筛孔，（14）为筛管凸台，（15）为止推轴承，（16）为密封填料，（17）填料套，（18）为压套，（26）为分配器尾管，（27）为支承座，（28）、（29）为耳环，（30）为绳轮，（31）Γ形杆，（32）为活节解节端，（33）为中心管法兰，（35）为立管，（36）为密封盖，（37）为拉绳。

图2为图1的K向视图，（34）表示齿形孔。

图3为表示淡水分配器结构的剖视图。其中（23）表示轴向环形通道，（24）表示径向接头，（25）表示安装软管的卡簧，（26）表示淡水分配器的尾管。（10）为软管，（19）为固定伐座，（20）为伐片，（21）为支承叉，（22）为活动伐座。（38）为楔块，（39）为弹簧片，（40）为楔杆。

图4为利用废弃老井回收底部矿的示意图，也是已有技术与本发明的溶腔结构对比图。A表示已有技术中的溶腔结构，B表示本发明的溶腔结构。

实施例：

开始采卤时，先用正循环由中心管注入高压水冲刷井底形成集卤坑，然后将淡水分配器放到井底工作位置，牙嵌离合器（9）啮合，弹簧片（39）脱离技术套管的限制，在弹力作用下楔块（39）被拉出，楔杆（40）和活动伐座（22）下降到底，同时伐片（20）下降到行程的一半就被支承叉（21）支住，伐门被打开，分配器通道形成。再用反循环由管间环隙注水经分配器径向接头喷出，同时动力经传动轴传到中心管并通过牙嵌离合器带动分配器转动，使横向射流均匀冲刷裸露井壁形成初步溶腔。当射流达不到侧溶面后，采用正循环改变注水方向，上升流体使伐片（20）升起与固定伐座（19）相贴合，伐门关闭，在水压作用下分配器升至井口立管处，停泵后打开立管处的矩形孔，接装软管，并折叠捆绑在分配器尾管上，关闭矩形孔后，将分配器重新放到井底工作位置。挺杆与法兰（33）接触后与分配器尾管产生相对位移，通过拉绳（37）将捆绑软管的活节解开，软管处于松散状态，管间环隙的注水压力使软管伸展，转动的中心管使射流沿溶腔周边扫过，淡水源源不断地由软管喷口向侧溶面冲刷，浓卤集中到井底由中心管返至地面。溶采中根据溶腔发展的实际需要更换或接长软管，从而不断地向四周横向扩大溶腔，实现不断采卤的工作循环。

Claims

1、一种钻井溶浸开采可溶矿的采矿设备，它包括进水管(1)、出卤管(2)、技术套管(3)、中心管(4)、由四通接头(5)和(6)等构成的采卤树，在进水管和出卤管与采卤树的接头之间装有控制伐门(7)，其特征在于井底装有淡水分配器(8)，其上端装入中心管与技术套管之间的环隙(管间环隙)中，下端经牙嵌离合器(9)与中心管相连，所述淡水分配器有一轴向环形通道(23)与管间环隙相通，有2个以上径向接头(24)装有径向伸展的软管(10)，通过环隙的淡水经淡水分配器分配给软管后分流到远离中心轴线的四周。

2、根据权利要求1所述的采矿设备，其特征在于有一筛管（11）通过一个内连接箍（12）与中心管连接，筛管上开有通过四通接头（6）将筛管及中心管与进水管和出卤管连通的筛孔（13），所述筛管经传动轴与能使中心管作绕其轴线转动的动力传动装置相接。

3、根据权利要求2所述的采矿设备，其特征在于筛管上有一凸台（14），筛管上装有止推轴承（15）和可调的密封装置，所述密封装置由密封填料（16）、连接两个四通接头的填料套（17）和压套（18）组成。

4、根据权利要求1、2、3所述的采矿设备，其特征在于所述淡水分配器内装有能利用正反循环在分配器两端形成的压力差的方向变化将淡水分配器沿管间环隙升降的单向伐门，它由固定伐座（19）、伐片（20）、支承叉（21）、活动伐座（22）组成。分配器内还装有控制单向伐可靠动作的机构，它包括楔块（38）、弹簧片（39）、楔杆（40）。

5、根据权利要求4所述的采矿设备，其特征在于所述软管用可折叠、强度高、厚度小、不透水的柔韧材料制造，且通过卡簧（25）装到淡水分配器的径向接头上。

6、根据权利要求5所述的采矿设备，其特征在于所述软管在分配器下放井底时可折叠后用绳打活节捆在淡水分配器尾管（26）上，在该尾管下部装有解绳机构，它包括安装在淡水分配器尾管上的一个支承座（27）和两个耳环（28）、（29），支承座上装一绳轮（30），两耳环内穿过一个Γ形挺杆（31），拉绳（37）绕过绳轮与挺杆上部相连，前述活节的解节端（32）与拉绳相连，所述的中心管（4）的井底端有一法兰（33），其上有形成牙嵌离合器的齿形孔（34）。

7、根据权利要求5、6所述的采矿设备，其特征在于技术套管与采卤树之间装有立管（35），其上开有便于拆装、修理淡水分配器以及更换软管的矩形孔，它由密封盖板（36）盖住。