Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do sczerpywania plynów z otworów technicznych (mrozenio- wych), studziennych oraz przy eksploatacji kopalin plynnych otworami wiertniczymi metoda gazodzwigu.Stan techniki. Dotychczasowy stan w tej dziedzinie techniki pozwala na sczerpywanie plynu metoda gazodzwigu ponizej glebokosci krytycznej dla danego cisnienia sprezonego gazu i ciezaru wlasciwego plynu poprzez stosowanie zaworów rozruchowych zamontowanych w scisle okreslonych odcinkach na sztywnym rurociagu pionowym (patrz — Prof. mgr inz. Zdzislaw Wilk „Eksploatacja zlóz plynnych surowców mineralnych" Katowice 1969 r. str. 256-293). Zapuszczanie sztywnego rurociagu z zaworami rozruchowymi do otworu wiertniczego jest operacja czaso- i pracochlonna i w pewnych szczególnych wypadkach niemoz¬ liwa do zrealizowania bez powodowania powaznych zaklócen w tokuinnychprac prowadzonych równolegle zwlaszcza przy otworach mrozeniowych szybów glebionych metoda zamrazania górotworu, gdzie nad wylotami otworów istnieje zabudowa powierzchniowa i prowadzone jest nieprzerwanie glebienie szybu, a zachodzi koniecznosc szybkiego i bezkolizyjnego sczerpania plynu ze wszystkich otworów kregu mrozenio- wego szybu.Próba obejscia i przekroczenia glebokosci krytycznej dla danego cisnienia sprezonego gazu i ciezaru wydzwiganego plynu jest patent nr 8226 bedacy rodzajem pompy ssaco-tloczacej uruchamianej sprezonym gazem lub powietrzem. Istotna róznica miedzy urzadzeniem wg patentu 8226, aniniejszym wynalazkiemjest zastosowanie pompy ssaco-tloczacej w wynalazku wg patentu nr 8226, która moze jedynie pracowac w sposób cykliczny, a nie w sposób ciagly. Cyklicznosc pracy urzadzenia wg patentu nr 8226, a wiec kolejno cykl ssania plynu do zbiornika, a nastepnie cykl tloczenia powoduje o wiele wieksze straty sprezonego medium gazowego, anizeli w niniejszym wynalazku. Sczerpywanie plynu wg patentu nr8226praktyczniejest mozliwe dopiero po wyciagnieciu rur opadowych, co nie jest konieczne w niniejszym wynalazku.Znane jest urzadzenie wedlug patentu nr 10032, które jest rodzajem gazodzwigu jednokolumnowego wewnetrznego otwartego. Istotna róznica miedzy urzadzeniem wg patentu nr 10032, a niniejszym wynalaz¬ kiem jest koniecznosc wyciagania rur opadowych i opuszczania „zbiornika energicznej eksploatacji" o duzej pojemnosci z „zamknieciami lewarowymi i zaworem wstecznym" do otworu wiertniczego na sztywnym przewodzie.Niniejszym wynalazek mozna stosowac w nastepujacych rodzajach gazodzwigu: — jednokolumnowym zewnetrznym (mieszanka plynu z gazem wyplywa przestrzenia pierscieniowa, a sprezone medium gazowe jest dostarczane ruchomym rurowym przewodem elastycznym), — jednokolumnowym wewnetrznym (mieszanka plynu z gazem wyplywa ruchomym elastycznym rurocia-2 u? ais giem wewnetrznym, a sprezone powietrze lub gaz doplywa przestrzenia pierscieniowa), — dwukolumnowym wewnetrznym (Saundersa), — dwukolumnowym zewnetrznym, — dwuosiowym otwartym (mieszanka plynu z gazem wyplywa elastycznym przewodem ruchomym, a sprezone medium gazowe doplywa drugim przewodem ruchomym elastycznym przewodem rurowym).Istota wynalazku polega na tym, ze urzadzenie do sczerpywania plynu posiadajednoczesciowy, bezzawo- rowyelastyczny przewód rurowy.Przewód ten nawinietyjest na beben ipolaczony zjednej strony elementem lacznym ze sztywnym odcinkiem rurowym. Poprzez ten odcinek rurowyelastyczny przewód polaczonyjest z wydrazonym walem bebna i dlawikiem. Nastepnie za posrednictwem zaworu elastyczny przewód polaczony jest ze zródlem sprezonego medium gazowego zjednej strony, a z drugiej strony polaczonyjest ze strumienica i obciaznikiem. Elastyczny przewód wprowadzany jest do otworu za posrednictwem wycinka luku rolko¬ wego poprzez dyfuzor z przedluzaczem. Zastepujac sztywny przewód rurowy z zaworami rozruchowymi ruchomym i elastycznym przewodem rurowym, dokonuje sie w ten sposób operacji równorzednej zamonto¬ waniu na przewodzie sztywnym zapuszczonym do otworu wiertniczego'nieskonczonej ilosci zaworów rozruchowych.W ten sposób umozliwia sie sczerpywanie plynu ponizej glebokosci krytycznej dla danego cisnienia sprezonego medium gazowego i ciezaru plynu znajdujacego sie w otworze w sposób ciagly. Podczas zapuszczania elastycznego przewodu rurowego do otworu wiertniczego wypelnionego plynem, predkosc opuszczanego przewodu musi byc caly czas taka, aby dla danej ilosci i dla danego cisnienia tloczonego sprezonego medium gazowego, byl caly czas zachowany warunek, aby cisnienie w przestrzeni, która wydzwigany jest plyn bylo mniejsze od cisnienia doprowadzonego medium do otworu.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia: — sczerpywanie plynu z otworów wiertniczych ponizej glebokosci krytycznej bez stosowania zaworów rozruchowych, — sczerpywanie plynu bez koniecznosci demontazu zabudowy powierzchniowej nad wylotami otworów mrozeniowych szybu glebionego metoda zamrazania górotworu, — sczerpywanie plynu równolegle z prowadzonymi robotami glównymi tj. glebieniem szybu, bez powodo¬ wania kolizji z nimi oraz zahamowan czy przerw, — sczerpywanie plynu bez wyciagania kolumny rur opadowych z otworu mrozeniowego, — bardzo szybkie w czasie wykonanie operacji sczerpania plynu w otworze, — male koszty przeprowadzenia operacji ze wzgledu na niski koszt urzadzenia, robocizny i energii, — wyeliminowanie koniecznosci przeprowadzania rekonstrukcji otworów mrozeniowych, — odwadnianie górotworu w strefie przyszybowej glebionego szybu.Ponadto urzadzenie bez strumienicy umozliwia prowadzenie szybkosciowych plukan otworów oraz przeprowadzanie operacji cementowan otworów wiertniczych.Urzadzenie wedlug wynalazkujest przedstawione na zalaczonym rysunku w ukladzie schematycznym i w czesciowym przekroju — wariant realizacji wynalazku na kregu otworów mrozeniowych przy szybach glebionych metoda mrozenia — w systemie dwukolumnowym zewnetrznym.Szczególowy opis wynalazku — wiariant realizacji w systemie dwukolumnowym zewnetrznym dla otworu mrozeniowego.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie zgodnie z rysunkiem z nastepujacych elementów: zaworu sterujacego 1, elastycznego rurociagu 2 doprowadzajacego sprezone powietrze, bebna 3z napedempneuam- tycznym, dlawika 4, elementu lacznego 5, laczacego rure metalowa z przewodem elastycznym, rurki metalo¬ wej 6 wyprowadzajacej lagodnym lukiem sprezone powietrze z walu bebna do elastycznego przewodu rurowego, rurowego przewodu elastycznego 7 nawinietego na beben 3,prowadnika rolkowego 8,dyfuzora z przedluzaczem 9, elastycznego rurociagu 10 odprowadzajacego sczerpywany plyn, strumienicy 14 odwraca¬ jacej w sposób korzystny kierunek przeplywu sprezonego powietrza, sztywnego lub elastycznego obciaznika 15 i zbiornika pomiarowego 11.Zawór odcinajacy 1 zamontowany jest na rurociagu tlocznym sprezonego powietrza przed wejsciem do dlawika 4. Beben 3 o srednicy nawiniecia nieniszczacej rurowy przewód elastyczny posiada wyprowadzenie sprezonego powietrza z wydrazonego walu bebna rurka metalowa6 zakonczonapolaczeniem 5 z przewodem elastycznym, oraz nagwintowana mufe na jednym koncu walu do polaczenia z dlawikiem 4. Drugi koniec walu jest zaslepiony. Wal napedzany jest silnikiem pneumatycznym o malej ilosci obrotów za pomoca redukcyjnej przekladni pasków klinowych. Dlawik 4 umozliwia doprowadzenie sprezonego powietrza do117 805 3 wydrazonego obracajacego sie bebna z nieruchomego elastycznego rurociagu doprowadzajacego 2. Dlawik laczy sie z walem bebna za pomocaczopa o gwincie rurowymcylindrycznym. Posiada przelotdla sprezonego powietrza o srednicy wewnetrznej zblizonej do srednicy wewnetrznej przewodu rurowego nawinietego da beben. Elastyczny przewód 7 o odpowiedniej wytrzymalosci na cisnienie sprezonego powietrza,posiada taka srednice zewnetrzna, aby swobodnie wchodzil do kolumny rur opadowych znajdujacych sie w otworze. Jego jeden koniec laczy sie na goraco z elementem lacznym 5 rury metalowej 6.Po wykonaniu polaczenia cala dlugosc elastycznego rurociagu nawija sie na beben, przy czym dlugosc przewodu oznacza sie w sposób trwaly w metrach liczac od wylotu strumienicy (punkt zero), lub zaklada sie licznik przy wlocie przewodu do otworu celem uzyskania informacji o glebokosci polozenia strumienicy w otworze. Prowadnik rolkowy 8 o promieniu krzywizny nieniszczacym elastyczny rurociag umozliwia opu¬ szczanie i wyciaganie tegoz rurociagu bez niebezpieczenstwa jego uszkodzenia, przy bebnie ustawionym w dogodnym miejscu poza ujsciem otworu wiertniczego. Rolki posiadaja profil dostosowany do srednicy zewnetrznej uzywanego rurociagu elastycznego i ich bieznie wykonane sazmiekkiego tworzywa. Prowadnik mocuje sie na konstrukcji nad wlotem do otworu tak, aby przewód rurowy trafial dokladnie w os wylotu otworu. Przedluzacz z dyfuzorem 9 chwyta wyplywajaca mieszanke z otworu i umozliwia jej rozdzielenie sie oraz odprowadzenie plynu do zbiornika pomiarowego 11. Glównym jego zadaniem jest jednak niedopu¬ szczenie do swobodnego wylotu mieszanki o wlasnosciach szkodliwych dla zdrowia w atmosfere (solanka posiada silne wlasnosci zrace). Zbiornik pomiarowy 11 umozliwia kontrolowanie ilosci sczerpanego plynu z otworu, a w wypadku braku doplywu plynu w otworze pozwala okreslic do jakiej glebokosci zostal plyn sczerpany. Sztywny lub elastyczny obciaznik 15 o odpowiedniej srednicy zewnetrznej, dlugosci i ciezarze ustalonym eksperymentalnie, zabezpiecza rurociag elastyczny przed wyrzuceniem go z otworu po doprowa¬ dzeniu do niego sprezonego powietrza.Urzadzenie wedlug wynalazku (wiariant realizacji wynalazku w otworach mrozeniowych-system dwuko¬ lumnowy 13 zewnetrzny) stosuje sie w ten sposób, ze po zamocowaniu dyfuzora 9 z przedluzaczem i odplywem do glowicy otworu mrozeniowego 12, po zamocowaniu prowadnika rolkowego 8, ustawieniu w dogodnym miejscu bebna z napedem 3 i podlaczeniu sie do sprezonego powietrza, wprowadza sie obciaznik 15 ze strumienica 14 do otworu na glebokosc nieco mniejsza od glebokosci krytycznej i doprowadza sie odkrecajac zawór 1 sprezone powietrze, które wyrzuca plyn z otworu. Po wyrzuceniu (wydzwignieciu)plynu nad strumienica, zamyka sie doplyw sprezonego powietrza i opuszcza rurociag elastyczny o scisle obliczony odcinek, po czym znowu doprowadza sie sprezone powietrze, które powoduje wydzwigniecie plynu z drugiego odcinka o jaki zostala opuszczona strumienica. Czynnosci takie powtarza sie az do zejscia strumienicy do zadanej glebokosci otworu i sczerpania do niej plynu. Jest to sczeipywanie plynu etapami.Sczerpywanie ciagle stosuje sie w ten sposób, ze po zapuszczeniu strumienicynaglebokosc nieco mniejszaod glebokosci krytycznej,doprowadza sie odkrecajac zawór 1 sprezone powietrze. Wmomencie,kiedy sprezone powietrze rozpocznie wynosic plyn na powierzchnie, strumienice ruchem ciaglym opuszcza sie w dól prowadzac nieprzerwane sczerpywanie plynu. Strumienice opuszcza sie z taka predkoscia, aby dla danej ilosci i dla danego cisnienia sprezonego powietrza, dla danych srednic otworu i rurociagu elastycznego byl caly czas zachowany warunek, by cisnienie w przestrzeni pierscieniowej, która wydzwigany jest plyn bylo mniejsze od cisnienia sprezonego powietrza w elastycznym rurociagu doprowadzajacym. Po sczerpaniu plynu do zadanej glebokosci, elastyczny rurociag wraz ze strumienica i obciaznikiem wyciaga sie z otworu, zwijajac przewód na bebnie.Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do sczerpywania plynu z otworu wiertniczego, znamienne tym, ze posiada jednoczesciowy bezzaworowy elastyczny przewód rurowy (7) nawiniety na beben (3) i polaczony zjednej strony elementem lacznym (5) ze sztywnym odcinkiem rurowym (6), a poprzez ten odcinek z wydrazonym walem bebna (3) i dlawikiem (4) oraz zaworem (1) ze zródlem sprezonego medium gazowego, a zdrugiej strony ze strumienica (14) i obciaznikiem (15).117 M5 inMr Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 cgz.Cena 100 zl PL