RU2029869C1

RU2029869C1 - Device to withdraw material from underground formations through wells

Info

Publication number: RU2029869C1
Authority: RU
Inventors: Э.И. Черней; О.Э. Черней; Г.В. Михайлова; Е.Е. Марков; А.Е. Марков; Б.Л. Хершберг; Н.Т. Харитонова
Original assignee: Черней Эдуард Иванович
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1995-02-27

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: device has a column of pipes, rock disrupting tool and support seat for ball valve. Tail is provided with bushing with blades of elastic material, additional support seat for ball valve and reflector. The additional seat is placed in a passage for communication between hydromonitor extension and the tail, and the reflector is positioned on internal wall of the tail in interval the additional seat is positioned. EFFECT: effective material withdrawal. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике геотехнологических методов разведки и разработки месторождений и может быть использовано при опробовании формаций, сложенных породами, склонными к произвольной дезинтеграции при контакте с водой. The invention relates to techniques for geotechnological methods of exploration and development of deposits and can be used in testing formations composed of rocks prone to arbitrary disintegration in contact with water.

Наиболее близким к предлагаемому является скважинный гидроагрегат, включающий корпус, хвостовик, соединенный верхним торцом с напорной колонной и содержаний, по крайней мере, одну гидромониторную насадку, опорное седло под шариковый клапан и приемные окна, на нижнем торце хвостовика закреплен породоразрушающий инструмент. Closest to the proposed one is a downhole hydraulic unit including a housing, a shank connected by an upper end to a pressure column and containing at least one hydraulic nozzle, a support seat for a ball valve and receiving windows, a rock cutting tool is fixed at the lower end of the shank.

Недостатком этого устройства является низкая оперативность процесса извлечения на поверхность и установки в седло хвостовика шарикового клапана, что снижает эффективность опробования. The disadvantage of this device is the low efficiency of the process of extraction to the surface and installation in the saddle of the shank of the ball valve, which reduces the efficiency of testing.

Цель изобретения - повышение эффективности работы при опробовании подземных формаций за счет повышения достоверности проб пород, склонных к произвольной дезинтеграции. The purpose of the invention is to increase the efficiency when testing underground formations by increasing the reliability of samples of rocks prone to arbitrary disintegration.

На фиг.1 показано устройство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 и 4 - последовательность отработки выемочной камеры. Figure 1 shows the device; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 and 4 is a sequence of mining excavation chamber.

Устройство включает колонну 1 труб и сообщенный с ее полостью хвостовик 2, снабженный кольцевой муфтой 3, жестко соединенной с ним без возможности проскальзывания при вращении хвостовика. На внешней поверхности муфты 3 закреплены гибкие лопасти 4 из эластичного материала, установленные под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси хвостовика 2. Хвостовик 2 содержит боковую гидромониторную насадку 5 в полусфере 6, в канале сообщения приемных окон 7 с полостью хвостовика 2 расположено опорное седло 8 под шариковый клапан 9, выполненный из полиэтилена и снабженный шариком-маятником 10 меньшего диаметра, связанным с шариковым клапаном 9 гибкой тягой 11. В канале сообщения гидромониторной насадки 5 с полостью хвостовика 2 предусмотрено дополнительное опорное седло 12 и отражатель 13. Шарик-маятник 10 выполнен из стали. The device includes a pipe string 1 and a shank 2 connected with its cavity, provided with an annular sleeve 3 rigidly connected to it without slipping during rotation of the shank. On the outer surface of the coupling 3, flexible blades 4 of elastic material are fixed, installed at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of the shank 2. The shank 2 contains a lateral hydraulic nozzle 5 in the hemisphere 6, in the communication channel of the receiving windows 7 with the cavity of the shank 2 there is a support seat 8 under the ball valve 9, made of polyethylene and equipped with a smaller pendulum ball 10 connected to the ball valve 9 by a flexible rod 11. In the communication channel of the hydraulic nozzle 5 with a cavity of the shank 2 is provided an additional supporting seat 12 and a reflector 13 were cut. The ball-pendulum 10 is made of steel.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Колонна 1 опускается с хвостовиком 2, при этом шариковый клапан 9 располагается в опорном седле 8. Во внутреннюю полость колонны 1 подается воздуховоздушная смесь, формируемая насадкой 5 в струю. Одновременно с вращением колонны 1 передается крутящий момент хвостовику 2, муфте 3 и лопастям 4. Струей из насадки 5 производится размыв полезного ископаемого с образованием выемочной камеры 14, куда выводятся из обсадной колонны лопасти 4. При вращении лопастей 4 и пульпы в выемочной камере происходит осаждение полезного ископаемого на дно выемочной камеры и вынос по межтрубному кольцевому пространству вмещающих пород, не содержащих полезный компонент. Породоразрушающим инструментом 15 при вращении колонны 1 и приложении к ней осевой нагрузки осуществляется бурение через полезное ископаемое и в подстилающие породы, совмещая процессы бурения и размыва. The column 1 is lowered with the shank 2, while the ball valve 9 is located in the supporting seat 8. In the internal cavity of the column 1 is supplied air-air mixture formed by the nozzle 5 in the stream. Simultaneously with the rotation of the column 1, the torque is transmitted to the liner 2, the coupling 3 and the blades 4. The jet from the nozzle 5 is used to wash out the mineral with the formation of the extraction chamber 14, where the blades 4 are removed from the casing. When the blades 4 and the pulp rotate in the excavation chamber, mineral to the bottom of the extraction chamber and the removal of annular rocks containing no useful component along the annular annular space. The rock cutting tool 15 during the rotation of the column 1 and the application of an axial load to it, is drilled through the mineral and into the underlying rocks, combining the processes of drilling and erosion.

На заключительной стадии отработки выемочной камеры производится переключение системы на режим обратной промывки с подачей водовоздушной смеси по межтрубному пространству в выемочную камеру. Шариковый клапан 9 под действием воды перемещается вверх до отражателя 13, потоком пульпы прижимается к дополнительному седлу 12, перекрывая входное отверстие насадки 5. Пульпа поступает в приемные окна 7 и по внутренним полостям хвостовика 2 и колонне 1 выдается на поверхность. Шарик-маятник 10 потоком пульпы перебрасывается во внутреннюю полость полусферы 6 и удерживается потоком пульпы постоянного режима на поверхности шарикового клапана 9. При переключении системы в режим прямой промывки шарик-маятник 10 скатывается во внутреннюю полость хвостовика, через гибкую связь 11 передает усилие шариковому клапану 9, который перебрасывается в опорное седло 8 и перекрывает полость хвостовика 2, направляя водовоздушную смесь в насадку 5 для струеформирования. At the final stage of mining the extraction chamber, the system is switched to the backwash mode with the supply of the air-water mixture through the annulus to the extraction chamber. The ball valve 9 under the action of water moves up to the reflector 13, is pressed by a stream of pulp to the additional seat 12, blocking the inlet of the nozzle 5. The pulp enters the receiving windows 7 and is delivered to the surface through the internal cavities of the shank 2 and the column 1. The pendulum ball 10 is pulled by the pulp stream into the inner cavity of the hemisphere 6 and is held by the constant-mode pulp stream on the surface of the ball valve 9. When the system is switched to direct washing, the pendulum ball 10 rolls into the inner cavity of the shank, through a flexible connection 11 transfers the force to the ball valve 9 , which is thrown into the supporting seat 8 and overlaps the cavity of the shank 2, directing the water-air mixture into the nozzle 5 for jet formation.

Claims

DEVICE FOR REMOVING MATERIAL FROM UNDERGROUND FORMATIONS THROUGH A WELL, including a pipe string and a hollow shank with receiving windows, in communication with the column cavity and containing at least one lateral hydraulic nozzle connected with the shank cavity, a rock cutting tool and a support valve in the ball seat shank cavity above the receiving windows, characterized in that, in order to increase efficiency when testing underground formations by increasing the reliability of samples of rocks prone to arbitrary disintegration, the shank body in the interval of the nozzle location is made with a hemispherical protrusion with a radius greater than the diameter of the ball valve, the shank is equipped with an annular coupling rigidly connected to it and located above the hydraulic nozzle, on the outer surface of which blades of elastic material are mounted, mounted at an acute angle to the plane perpendicular to the axis of the shank, an additional support seat under the ball valve located in the lower part of the hemisphere of the shank, and a reflector mounted on the inner wall in the interval of the upper part of the hemisphere, while the device is equipped with a pendulum ball with a diameter less than the diameter of the ball valve connected to the last flexible rod.