RU2046953C1

RU2046953C1 - Air-lift oil production aggregate

Info

Publication number: RU2046953C1
Authority: RU
Inventors: И.И. Толокнов; Л.П. Тигунов; В.И. Прокшиц; А.Ю. Миленин; П.Д. Гостюхин; Т.А. Вострова; В.А. Болотов; О.А. Росляков
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Геоимпульс"
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: oil production. SUBSTANCE: air-lift production aggregate has head and concentrically mounted strings lifting and air feeding strings, communicated through perforation, and also agent feeding string with holes on two levels and dosing apparatus with balls of deformed material, seat, working agent stream deflectors, balls limiters and capacity for used balls. Upper level holes in the case are made in interval of lower end of lifting string. Seat is fixed directly over the holes on inner wall of string. Working agent stream deflectors also are fixed on inner wall of string opposite to holes of lower level. Balls limiters are hinged to lower part of deflectors with capability for balls to pass in capacity, joined to lower butt of string and dosing apparatus with balls is mounted in its upper part. In the case air feeding string is mounted outside, and agent feeding string inside pulp lifting string. EFFECT: simplified design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для добычи полезных ископаемых, в частности к эрлифтным устройствам для разработки рыхлых полезных ископаемых через скважины. The invention relates to devices for mining, in particular to airlift devices for the development of loose minerals through wells.

Известно устройство для откачки песка эрлифтом, включающее установленные в обсадной трубе эрлифтную, водоподающую и воздухоподающую трубы, соединенные соответственно с установленными на поверхности отстойником для сбора пульпы, насосом и компрессором [1] Для интенсификации процесса выноса песка производят периодическое включение и выключение подачи воздуха в нагнетательную линию. A device for pumping sand with airlift, including installed in the casing airlift, water and air pipes connected respectively to the sump installed on the surface for collecting pulp, a pump and a compressor [1] To intensify the process of sand removal, periodically turn on and off the air supply to the discharge line.

Известен эрлифтный добычной снаряд, включающий оголовок, центральную и две концентрично установленные трубы для подачи рабочего агента, воздуха и подъема добываемого полезного ископаемого, имеющие перфорацию [2]
Цель изобретения повышение производительности снаряда за счет более четкой направленности струи потока при добыче рыхлых полезных ископаемых.Known airlift mining projectile, including a head, a central and two concentrically mounted pipes for supplying a working agent, air and lifting the extracted mineral, having perforation [2]
The purpose of the invention is to increase the productivity of the projectile due to a clearer directivity of the stream stream during the extraction of loose minerals.

Цель достигается тем, что в эрлифтном добычном снаряде, включающем оголовок, центральную и две концентрично установленные трубы для подачи рабочего агента, воздуха и подъема добываемого полезного ископаемого, имеющие перфорацию, труба для подачи рабочего агента снабжена установленным в ее верхней части дозатором с шарами, а в нижней части закрепленным на ее внутренней стенке седлом, отверстиями для сообщения с трубой для подъема добываемого полезного ископаемого, отверстиями для выхода потока в скважину и контейнером для отработанных шаров, отклонителем струй потока и ограничителем шаров, шарнирно закрепленным на нижней части отклонителя с возможностью поступления шаров в контейнер, при этом седло установлено непосредственно над отверстиями, сообщающими центральную трубу с трубой для подъема добываемого полезного ископаемого, граница расположения которых соответствует глубине размещения конца трубы для подъема полезного ископаемого, а отклонитель струй потока установлен напротив отверстий для выхода потока в скважину под углом к оси центральной трубы. The goal is achieved in that in an airlift mining projectile, including a head, a central and two concentrically installed pipes for supplying a working agent, air and lifting a mined mineral, having perforation, the pipe for supplying a working agent is equipped with a dispenser with balls installed in its upper part, and in the lower part there is a saddle fixed on its inner wall, openings for communication with the pipe for lifting the extracted mineral, openings for the outlet of the flow into the well and a waste container ars, a diverter of the stream jets and a ball limiter pivotally mounted on the lower part of the diverter with the possibility of balls entering the container, the seat being mounted directly above the holes communicating the central pipe with the pipe for lifting the extracted mineral, the boundary of which corresponds to the depth of the pipe end for mineral extraction, and the divergent stream jets installed opposite the holes for the exit of the stream into the well at an angle to the axis of the Central pipe.

Предложенная совокупность признаков является достаточной, поскольку обеспечивает создание в момент снижения расхода полезного ископаемого обрушающего направленного импульса. The proposed set of features is sufficient, since it ensures the creation of a collapsing directional impulse at the time of reducing the consumption of minerals.

На фиг.1 изображена схема снаряда; на фиг.2 нижняя часть пульпоподъемной трубы, разрез. Figure 1 shows a diagram of a projectile; figure 2 the lower part of the pulp pipe, section.

Эрлифтный пневмоимпульсный гидродобычной снаряд включает скважинный оголовок 1 с воздухоподводящим 2 и пульпоотводным 3 патрубками, центральную 4 и две концентрично установленные трубы 5 и 6 для подачи соответственно рабочего агента, воздуха и подъема добываемого полезного ископаемого. Труба 6 имеет перфорацию 7 эрлифта, труба 4 снабжена установленным в ее верхней части дозатором 8 с шарами 9, выполненными из деформируемого материала. В нижней части трубы 4 на ее внутренней стенке установлено седло 10 и выполнены отверстия 11 для сообщения с трубой 6, отверстия 12 для выхода потока в скважину и контейнер 13 для отработанных шаров. Внутри трубы 4 установлены отклонитель 14 струй потока и ограничитель 15 шаров, шарнирно закрепленный на нижней части отклонителя 14 с возможностью поступления шаров в контейнер 13, при этом седло 10 установлено непосредственно над отверстиями 11, граница расположения которых соответствует глубине размещения конца трубы 6, а отклонитель струй потока установлен напротив отверстий 12 под углом к оси центральной трубы 4. Дозатор 8 снабжен шибером 16, связанным посредством рычага 17 с датчиком расхода пульпы (на чертежах не показан). An airlift pneumatic impulse hydraulic mining projectile includes a borehole head 1 with an air supply 2 and a pulp discharge 3 nozzles, a central 4 and two concentrically installed pipes 5 and 6 for supplying, respectively, working agent, air and lifting the extracted mineral. The pipe 6 has a perforation 7 of the airlift, the pipe 4 is equipped with a dispenser 8 installed in its upper part with balls 9 made of deformable material. In the lower part of the pipe 4, a saddle 10 is installed on its inner wall and openings 11 are made for communication with the pipe 6, openings 12 for the exit of flow into the well and a container 13 for spent balls. Inside the pipe 4, a deflector 14 of the flow jets and a limiter 15 of the balls are pivotally mounted on the lower part of the deflector 14 with the possibility of the balls entering the container 13, while the saddle 10 is installed directly above the holes 11, the location of which corresponds to the depth of the pipe end 6, and the deflector the jet of flow is installed opposite the holes 12 at an angle to the axis of the central pipe 4. The dispenser 8 is equipped with a gate 16, connected by means of a lever 17 to the pulp flow sensor (not shown).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

С поверхности любым снарядом бурят скважину до нужного горизонта. Затем в скважине устанавливают эрлифтный снаряд и с поверхности по трубе 4 и через патрубок 2 подают воздух. Воздух проходит по трубе 4 до отверстий 11 и разделяется на два потока: один поток через отверстия 11 поступает в межтрубное пространство между трубами 4 и 6 и начинает подниматься наверх, захватывая при этом из затрубного пространства пульпу. Вторая часть потока проходит ниже по трубе 4 и направляется отклонителями 14 через отверстия 12 в забой, воздействуя при этом на породу. Поднявшаяся по кольцевому пространству между трубами 4 и 6 до перфорации 7 пульпа получает дополнительный импульс от воздуха, поступившего по патрубку 2, и затем через патрубок 3 выходит на поверхность. A well is drilled from the surface by any projectile to the desired horizon. Then, an airlift shell is installed in the well, and air is supplied from the surface through pipe 4 and through pipe 2. The air passes through the pipe 4 to the holes 11 and is divided into two flows: one stream through the holes 11 enters the annulus between the pipes 4 and 6 and begins to rise upward, capturing the pulp from the annulus. The second part of the flow passes down the pipe 4 and is directed by the deflectors 14 through the holes 12 into the face, thereby affecting the rock. Rising along the annular space between the pipes 4 and 6 to the perforation 7, the pulp receives an additional impulse from the air entering through the pipe 2, and then through the pipe 3 comes to the surface.

В момент снижения поступления пульпы на поверхность срабатывает датчик (на чертежах не показан), который связан с рычагом 17 дозатора 8. Рычаг 17 поворачивается, передвигает шибер 16 и открывает путь для выхода шара 9 в трубу 5. Реле времени (на чертежах не показано) срабатывает через определенный промежуток и возвращает рычаг 17 в нейтральное положение, закрывая шибером 16 выход дозатора 8. Шар 9 опускается по трубе до седла 10 и перекрывает сечение трубы 4. В этот момент поступление воздуха по патрубку 2 прекращают, при этом давление воздуха за счет перекрытия канала трубы 4 шаром 9 повышается и сжимает шар, а затем и продавливает его через седло 10. Шар проскакивает в контейнер 13, при этом основной поток воздуха в трубе 4 в связи с тем, что отверстия 11 находятся непосредственно под седлом, проходит в основном вниз до отклонителя 14, который направляют динамический поток через отверстия 12 на забой. Порода под действием импульса разрушается, а за счет потока газожидкостной смеси через отверстия 11 пульпа поднимается на поверхность. At the moment of reduction of pulp inflow to the surface, a sensor is activated (not shown in the drawings), which is connected to the lever 17 of the dispenser 8. The lever 17 is rotated, moves the gate 16 and opens the way for the ball 9 to exit into the pipe 5. The time relay (not shown in the drawings) it activates after a certain period and returns the lever 17 to the neutral position, closing the dispenser 8 exit with the gate 16. The ball 9 lowers through the pipe to the seat 10 and closes the pipe section 4. At this point, the air flow through the pipe 2 is stopped, while the air pressure due to The opening of the pipe channel 4 by the ball 9 rises and compresses the ball, and then pushes it through the seat 10. The ball slips into the container 13, while the main air flow in the pipe 4 due to the fact that the holes 11 are directly under the saddle, passes mainly down to the diverter 14, which direct the dynamic flow through the holes 12 to the bottom. The rock is destroyed by the pulse, and due to the flow of the gas-liquid mixture through the holes 11, the pulp rises to the surface.

В случае недостаточного поступления пульпы на поверхность еще один шар 9 поступает в трубу 4 и процесс создания импульса повторяется. In case of insufficient pulp to the surface, another ball 9 enters the pipe 4 and the process of creating a pulse is repeated.

После выключения снаряда шары 9, находящиеся в контейнере 13, могут быть подхвачены струей восходящего потока наверх и заклинить в седле 10. Чтобы этого не случилось, установлены ограничители 15 шаров, которые не позволяют шарам подняться. Если шар проскочит первый ограничитель 15, то его не пропустит второй ограничитель. Отклонители 14 потока за счет их установки под углом к оси трубы 4 позволяют направить импульсный поток в определенную зону забоя. After turning off the projectile, the balls 9 located in the container 13 can be picked up by the upward stream and wedged in the saddle 10. To prevent this, limiters 15 of the balls are installed, which do not allow the balls to rise. If the ball slips through the first stop 15, then the second stop will not let it through. The flow diverters 14 due to their installation at an angle to the axis of the pipe 4 allow you to direct the pulsed flow into a certain zone of the bottom.

Выполнение отверстий 11 перфорации мелкими и определенное размещение границы пульпоподъемной трубы 6 позволяет работать снаряду как в эрлифтном режиме, так и в импульсном. При выходе перфорации из зоны трубы 6 нарушается работа снаряда в режиме эрлифта: воздух будет рассеиваться в призабойной зоне и будет создаваться ненаправленный вверх поток, что снижает его эффективность. Making holes 11 small perforation and a certain location of the border of the pulp hoist pipe 6 allows the projectile to work both in airlift mode and in pulsed mode. When the perforation leaves the zone of the pipe 6, the projectile in the airlift mode is disrupted: the air will disperse in the bottom-hole zone and an upward flow will be created, which reduces its effectiveness.

Технико-экономический эффект заключается в создании высокопроизводительного эрлифтного добычного снаряда, позволяющего сократить непроизводительные потери. The technical and economic effect is to create a high-performance airlift mining projectile, which allows to reduce unproductive losses.

Claims

AERLIFTING PRODUCTION EQUIPMENT, including a head and concentrically installed pipe columns lifting and air supply, interconnected by perforation, as well as agent-supplying with openings on two lower and upper levels, characterized in that the agent-supplying pipe string is equipped with a dispenser with balls, a saddle, flow diverters , ball limiters and a container for spent balls, while the holes of the upper level are made in the interval of the lower end of the lifting column and directly above the indicated opening a saddle is fixed on the inner wall of the column, flow deflectors of the working agent are installed opposite the lower level openings, ball guards are pivotally mounted on the lower part of the deflectors with the possibility of passing balls into a container attached to the lower end of the column, and a dispenser with balls is installed in its upper part, perforation is performed on the lifting column in the interval of the lower end of the air supply column, the air supply column being installed externally and the agent supply inside the pulp lifting column.