CS233996B1

CS233996B1 - A method of sealing the casing of the initial columns in the borehole and casing to perform this method

Info

Publication number: CS233996B1
Application number: CS905283A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Lanca; Jiri Tomasek; Jaroslav Pastrnak
Original assignee: Lubomir Lanca; Jiri Tomasek; Jaroslav Pastrnak
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1985-03-14

Abstract

Vynález řeší utěsňování pažnic úvodních kolon ve vrtu, zejména vrtů degazaěních, zajištovacích a odvodňovacích. Podstatou tohoto způsobu je využití rychletuhnoucího těsniva, které se vpraví v ampulkách až na čelbu vrtu „ zasunováním paž nic úvodní kolony a touto se i ampule rozdrtí. Rychletuhnoucí těsnivo se protlačí do prostoru mezi stěnou vrtu a povrchem pažnic úvodní kolony, kde se ponechá ztuhnout.The invention addresses the sealing of casings of the initial columns in a well, especially degassing, securing and drainage wells. The essence of this method is the use of a fast-setting sealant, which is introduced in ampoules up to the borehole face by inserting the sleeves of the initial column and the ampoule is crushed by this. The fast-setting sealant is forced into the space between the borehole wall and the surface of the casings of the initial column, where it is left to solidify.

Description

Vynález se týká způsobu utěsňování pažnic úvodních kolon ve vrtu, zejména vrtů degazačních, zajišťovaeích a odvodňovacích s využitím rychletuhnoucího těsniva baleného v ampulích a úpravy pažnice k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method of sealing casings of initial columns in a well, in particular degassing, securing and draining wells using a rapid-setting sealant packed in ampoules, and the treatment of the casing for carrying out the process.

Doposud se pažnice úvodní kolony degazačních, zajišťovacích a odvodňovacích vrtů utěsňují buď zacement ováním, nebo těsněním pryžovými těsnicími kroužky. Tyto způsoby jsou nespo lehlivé a při jejich použití musí být vrty pro úvodní kolonu pažnic vrtány o značně větších průměrech, než jsou vnější průměry pažnic. Tento stav způsobuje vyšší energetickou náročnost, vrtání a prodlužování vrtného času, přičemž vrtání je nutno provádět dražšími nástroji. U pažnic těsněných pryžovými koužky a dovrchním vrtání se předpokládá zvýšení těsnosti pažnic v důsledku usazování rozvrtané drtě na těsnicích kroužcích.Until now, the casing of the initial column of degassing, securing and drainage wells is sealed either by cementing or by sealing with rubber gaskets. These methods are unreliable and, in their use, the boreholes for the initial casing column must be drilled with considerably larger diameters than the outer casing diameters. This condition results in higher energy consumption, drilling and prolonging of drilling time, and drilling has to be performed with more expensive tools. Cases sealed with rubber skins and top drilling are expected to increase the casing tightness due to the settling of the drilled debris on the sealing rings.

U pažnie těsněných zacementováním se značně prodlužuje ztrátový čas o čekací dobu na zatvrdnutí cementu. Cementová kaše musí být připravována a promíchávána na místě vrtání, což u pracovišť, umístěných ve vzdálených a nepřístupných místech v dolech, zvyšuje nároky na přepravu a provádění cementace, hlavně vyžaduje-li se provádět cementaci čerpadlem.In the case of cemented casing, the loss time is considerably extended by the waiting time for cement hardening. The cement slurry must be prepared and mixed at the drilling site, which increases the demands for transport and cementation at workplaces located in remote and inaccessible places in mines, especially when pump cementation is required.

přisavani vzduchy a tím nežádoucího ředění koncentracesuction of air and thus undesirable dilution of concentration

Nedokonalá těsnost úvodních kolon způsobuje u degazování sáním metanuThe imperfect tightness of the initial columns causes methane suction during degassing

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem utěsňování » · pažnic úvodních kolon ve vrtu a pažnici k provádění tohoto spůsobu podle vynálezu. Podstatou tohoto způsobu je, že se konec první pažnice úvodní kolony zalepí zátkou nebo víčkem. Pak se do vrtu před první p&žnicí vloží ampule s rychletuhnoucímThese drawbacks are overcome by the method of sealing the casing of the initial columns in the borehole and the casing for carrying out the method according to the invention. The essence of this method is that the end of the first casing of the introductory column is sealed with a plug or cap. A quick-setting ampoule is then inserted into the well in front of the first bar

233 99B těsnivem. Ampule se zasouváním pažnic úvodní kolony vpraví až na čelbu, o kterou se přítlakem a rotací úvodní kolony rozdrtí. Tím se rychletuhnoucí těsnivo promíchá a současně protlačí do prostoru mezi stěnou vrtu a povrchem pažnic úvodní kolony. Nakonec se ponechá v tomto prostoru těsnivo ztuhnout za klidu pažnic úvodní kolony. Podstatou provedené úpravy pažnic je to, že na vnějším povrchu alespoň první pažnice úvodní kolony jsou upraveny drážky ve tvaru šroubovice s opačným směrem stoupání, než je směr rotace úvodní kolony při drcení ampule.233 99B sealant. By inserting the casing of the introductory column, the ampoule is inserted up to the face, which is crushed by pressure and rotation of the introductory column. As a result, the rapid-setting sealant is mixed and at the same time forced into the space between the borehole wall and the casing surface of the initial column. Finally, the sealant is allowed to solidify in this space at rest of the casing of the initial column. The essence of the casing modification is that on the outer surface of at least the first casing of the introductory column, helical grooves are provided with a direction opposite to the direction of rotation of the introductory column when the vial is crushed.

Výhody způsobu utěsňování pažnic úvodních kolon ve vrtu spočívají hlavně v jejich dokonalejšímu utěsnění oproti stávajícím způsobům, zkrácení vrtných časů jako důsledku vrtání vrtu pro pažnice úvodní kólony o menším průměru než dosud a snížení ztrátových časů na přípravu cementové kaše a na její zatvrdnutí. Nová technologie utěsňování úvodních kolon je značně jednodušší a to jak z hlediska postupu práce, tak i z hlediska potřebných materiálů, zařízení a nástrojů. Důsledkem nového způsobu podle vynálezu je proto zvýšení produktivity práce a snížení nákladů vyžadovaných na samotné vrtací práce, avšak i na potřebné nástroje a zařízení, to vše při zvýšení kvality těsnosti pažnic úvodních kolon ve vrtu.The advantages of the method of sealing the casing of the initial columns in the borehole consist mainly in their improved sealing compared to the existing methods, the reduction of drilling times as a result of drilling the borehole for the casing of the initial collars of smaller diameter than hitherto. The new technology of sealing the leading columns is considerably simpler both in terms of workflow and in terms of the materials, equipment and tools needed. The new method according to the invention therefore results in an increase in labor productivity and a reduction in the costs required for the drilling work itself, but also for the necessary tools and equipment, all while improving the tightness of the casings of the initial columns in the well.

Na připojených výkresech je znázorněna situace příkladné realizace způsobu a úprava pažnice podle vynálezu, kde obr. 1 představuje pažnice úvodní kolony s vrtacím strojem v okamžiku zasouvání do vrtu v důlním díle, obr. 2 znázorňuje situaci po vpravení pažnic úvodní kolony do vrtu a protlačení rychletuhnoucího těsniva kolem úvodní kolony. Obr. 3 znázorňuje zaslepení konce pažnice úvodní kolony víčkem a obr. 4 znázorňuje její zaslepení zátkou.The attached drawings show the situation of an exemplary embodiment of a method and a modification of a casing according to the invention, wherein FIG. 1 shows the casing of a pilot column with a drilling machine at the moment of insertion into a well; FIG. sealants around the introductory column. Giant. 3 shows a blanking of the casing end of the introductory column and FIG. 4 shows a blanking of the casing.

λλ

Úvodní kolona, složená z pažnic .4» například o průměru 70 mm se na konci zaslepí buň zátkou nebo víčkem 6. Do vrtu 2» · v tomto případě o průměru 75 mny se před první pažnicí úvodní kolony vloží ampule 2 s rychletuhnoucím těsnivem 8, s výhodou dvousložkového těsni válíia bázi epoxydových pryskyřic. V takovémAn introductory column composed of a casing 4, for example 70 mm in diameter, is plugged with a plug or a lid 6 at the end. In this case, a 75-mm borehole is fitted with an ampoule 2 with a fast-setting sealant 8. preferably a two-component gasket is based on epoxy resins. In that

233 996 případě se mohou použít dvě ampule 2, z toho jedna ampule 2 naplněna těsnící hmotou a druhá ampule 2, jež obsahuje tužidlo. Ampule 2 jsou vyrobeny z měkkých plastických hmot. Pro pažnice £ úvodní kolony o průměru 70 mm, při průměru vrtu 75 mm a délce vrtu 9 m postačí k utěsnění a upevnění v neporušeném horninovém masivu cca 1,5 kg rychletuhnoucího těsniva 8. Úvodní kolona se postupně sestavuje přidáváním pažnic £ ^a posuvným zařízením vrtacího stroje 2 se zasunuje do vrtu 1 až k jeho čelbě 2· Dalším přítlakem s následnou rotací pažnic £ úvodní kolony pomocí vrtacího stroje 2 ^se ampule 2 s rychletuhnoucím těsnivem 8 rozdrtí, těsnivo 8 se promíchá a protlačí do spáry mezi stěnou vrtu 1 a pažnicemi £. Drážky 9>, vytvořené na povrchu pažnice £, které jsou zhotoveny ve tvaru šroubovice s opačným směrem stoupání, než je směr rotace pažnic £ úvodní kolony, způsobí při drcení ampule 2 protitlak vůči toku rychletuhnoucího těsniva 8, následkem čehož dojde k dokonalému vyplnění spáry těsnivem 8 mezi stěnou vrtu 1 a pažnicemi £. Poto*> se ponechá těsnivo. 8 za klidu pažnic £ ztuhnout. Doba klidu je odvislá od zvoleného druhu rychletuhnoucího těsniva 8 a zpravidla nepřesahuje 10 až 15 minut. Rozměry ampulí 2 jsou přizpůsobeny průměru vrtu 1 tak, aby je bylo možné zasunout do vrtu 1 jednotlivě nebo ve svazcích, přičemž množství rychletuhnoucího těsniva 8 je odvislé od plochy mezikruží mezi vrtem 1 a vnějším průměrem pažnic £ a požadovanou délkou utěsnění úvodní kolony. Těsnivo 8 je výhodné volit v konzistenci, která umožní provádění vrtů 1 o minimálních průměrech, při možnosti snadného zatlačení pažnic £ úvodní kolony do vrtu 1. Zátka £ nebo víčko 6 se provrtá a znehodnotí následnou vrtací prací, proto se užije pro jejich zhotovení plastických hmot nebo dřeva.233 996, two ampoules 2 may be used, of which one ampoule 2 filled with sealant and the other ampoule 2 containing hardener. The ampoules 2 are made of soft plastics. For casing £ introductory columns of 70 mm diameter at a bore diameter of 75 mm and a length of the borehole 9 m suffices to seal and fastening intact rock mass 1.5 kg of fast-setting sealant 8. Introductory column is progressively assembled by adding £ casing ^and sliding the drilling device the machine 2 is inserted into the borehole 1 up to its face 2 · By further pressing with subsequent rotation of the casing 4 of the introductory column by means of the drilling machine 2 ^{, the} vial 2 with fast-setting sealant 8 is crushed, sealed 8 is mixed. . The grooves 9 formed on the casing surface 8, which are made in the form of a helix with a direction opposite to the direction of rotation of the casing casing 4, will cause counterpressure against the flow of the rapid-setting sealant 8 when crushing the vial. 8 between the wall of the borehole 1 and the casing 8. Then sealant is left. 8 solidify during casing. The resting time is dependent on the type of quick setting sealant 8 selected and generally does not exceed 10 to 15 minutes. The dimensions of the vials 2 are adapted to the borehole 1 diameter so that they can be inserted into the borehole 1 individually or in bundles, the amount of quick-setting sealant 8 being dependent on the annulus area between the borehole 1 and the outer casing diameter. The sealant 8 is preferably chosen in a consistency which allows the boreholes 1 of minimum diameters to be made, with the possibility of easily pushing the casing 4 of the introductory column into the borehole 1. The plug 6 or lid 6 is drilled and destroyed by subsequent drilling work. or wood.

Claims

1. A method of sealing a casing of leading columns in a well, characterized in that the end of the first casing of the leading column is blinded, then

- a quick-setting sealant in the vial is inserted into the borehole in front of the casing, which is pushed into the borehole face by inserting the initial casing column, crushed by pressing and rotating the initial vial column, where the initial column is allowed to solidify.

2. The casing of the initial column for carrying out the method according to claim 1, characterized in that on the surface of the casing (4) helical grooves (9) are provided with a direction opposite to the direction of rotation of the initial column.