RU71377U1 - DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL - Google Patents

DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL Download PDF

Info

Publication number
RU71377U1
RU71377U1 RU2007126933/22U RU2007126933U RU71377U1 RU 71377 U1 RU71377 U1 RU 71377U1 RU 2007126933/22 U RU2007126933/22 U RU 2007126933/22U RU 2007126933 U RU2007126933 U RU 2007126933U RU 71377 U1 RU71377 U1 RU 71377U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
nozzle
lower head
diffuser
pipe
Prior art date
Application number
RU2007126933/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Борисович Бондарчук
Назар Бауыржанович Естаев
Николай Евгеньевич Горшенин
Сергей Яковлевич Рябчиков
Владимир Михайлович Зыков
Владимир Иванович Лунев
Михаил Степанович Паровинчак
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2007126933/22U priority Critical patent/RU71377U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU71377U1 publication Critical patent/RU71377U1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Полезная модель направлена на упрощение конструкции устройства и улучшение его эксплуатационных свойств. Указанный технический результат достигается тем, что диффузор гидроэлеваторного устройства посредством отводного патрубка гидравлически связан с пространством между колонной обсадных труб и трубным ставом, а длина нижнего оголовка больше расстояния между башмаком обсадной колонны и подошвой продуктивного пласта.The utility model is aimed at simplifying the design of the device and improving its operational properties. The specified technical result is achieved in that the diffuser of the hydraulic elevator device is hydraulically connected to the space between the casing string and the pipe stand by means of a branch pipe, and the length of the lower head is greater than the distance between the casing shoe and the bottom of the reservoir.

Description

Полезная модель относится к области гидравлической добычи полезных ископаемых, а именно к конструкциям снарядов для скважинной гидродобычи (СГД) твердых полезных ископаемых, и может найти применение для извлечения твердых материалов из подземных формаций через скважины.The utility model relates to the field of hydraulic mining, in particular to the design of shells for downhole hydraulic mining (SRS) of solid minerals, and can be used to extract solid materials from underground formations through wells.

К настоящему времени разработано значительное количество различных конструкций снарядов для СГД твердых полезных ископаемых (см. например А.С. СССР и патенты РФ №№374453, 602685, 662717, 739240, 762339, 819345, 825966, 899967, 964150, 1002585, 1065601, 1113549, 1265341, 1427071, 1449662, 1461947, 1489139, 1553686, 1608346, 1620631, 1700249, 2111359, 2113591, 2169839, 2272142 и др.).To date, a significant number of different designs of shells for SRS of solid minerals have been developed (see, for example, A.S. USSR and RF patents Nos. 374453, 602685, 662717, 739240, 762339, 819345, 825966, 899967, 964150, 1002585, 1065601, 1113549, 1265341, 1427071, 1449662, 1461947, 1489139, 1553686, 1608346, 1620631, 1700249, 2111359, 2113591, 2169839, 2272142, etc.).

Несмотря на существенные отличия в конструкциях снарядов по вышеуказанным А.С., все они включают следующие основные узлы: колонну водопадающих труб, гидромониторное устройство, пульповыдачной гидроэлеватор и пульповыдачную колонну. Многообразие конструкций снарядов объясняется различным в конструктивном исполнении вышеупомянутых основных узлов, а также включением в состав снарядов новых узлов и конструктивных элементов. Эти технические усовершенствования направлены на ускорение процесса размыва пласта полезного ископаемого, повышение эффективности выноса пульпы из выемочной камеры, увеличение глубины разработки залежи полезного ископаемого, образование выемочной камеры с требуемыми размерами и формой и т.д., и т.п. В конечном итоге все это приводит к повышению технико-экономических показателей СГД полезных ископаемых.Despite the significant differences in the designs of the shells according to the above-mentioned A.S., all of them include the following main units: a column of falling pipes, a hydraulic monitor, pulp-giving hydraulic elevator and pulp-dispensing column. The variety of designs of the shells is explained by various in the design of the aforementioned basic units, as well as the inclusion of new units and structural elements in the shells. These technical improvements are aimed at accelerating the process of erosion of the mineral layer, increasing the efficiency of the removal of pulp from the extraction chamber, increasing the depth of development of the mineral deposit, the formation of the extraction chamber with the required size and shape, etc., etc. Ultimately, all this leads to an increase in the technical and economic indicators of SRS of minerals.

В тоже время многие конструкции снарядов для СГД имеют существенные недостатки, что и является причиной их постоянного совершенствования. При этом следует принимать во внимание и различия горно-геологических условий залегания пласта полезного ископаемого, а также физико-механических At the same time, many designs of shells for SRS have significant drawbacks, which is the reason for their continuous improvement. In this case, it is necessary to take into account the differences in geological conditions of occurrence of a mineral layer, as well as physical and mechanical

свойств полезного ископаемого и вмещающих горных пород, что также существенно влияет на конструкцию снарядов для СГД.mineral properties and host rocks, which also significantly affects the design of shells for SRS.

Известен «Эжекторный насос для откачки воды из скважины» (Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду: Справочник / Д.Н.Башкатов, С.Л.Драхлис и др. - М.: Недра, 1988, 172-173 с.).The well-known "Ejector pump for pumping water from the well" (Special work when drilling and equipping wells for water: Reference / D.N. Bashkatov, S.L.Drahlis and others. - M .: Nedra, 1988, 172-173 p. )

Данное устройство состоит из следующих элементов и узлов:This device consists of the following elements and nodes:

- муфта для соединения с колонной бурильных труб;- a coupling for connection with a drill pipe string;

- хвостовик, соединенный с внешней трубой через переводник;- a shank connected to an external pipe through a sub;

- гидроэлеваторное устройство, состоящее из обводных патрубков, рабочей камеры, сопла, камеры смешения и диффузора;- a hydraulic elevator device consisting of bypass pipes, a working chamber, a nozzle, a mixing chamber and a diffuser;

- отводная труба;- branch pipe;

- пакерное устройство, состоящее из корпуса, сменных фланцев, уплотнительного кольца, поджимной гайки и отверстия.- a packer device consisting of a housing, interchangeable flanges, a sealing ring, a compression nut and a hole.

Известно изобретение «Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых» по патенту РФ №2113591 (МПК Е21С 45/00, опубликован в 1998 г.). Это устройство и принято за прототип заявляемой полезной модели. Устройство по А.С. №2113591 состоит из трех соединенных между собой частей: верхнего оголовка, трубного става и нижнего оголовка. Верхний оголовок имеет два ввода, один из которых предназначен для подачи энергетической воды, другой - для подачи сжатого воздуха. Кроме того, оголовок снабжен выводом для истечения пульпы из пульповода. Трубный став, включает три установленные соосно друг другу колонны труб, одна из которых (внешняя) является высоконапорной колонной, промежуточная - пульповодом и внутренняя - воздухоподающей колонной. Нижний оголовок содержит гидромонитор, пульпоприемные окна и гидроэлеватор, который состоит из гидроэлеваторной насадки, приемной камеры, конфузора, камеры смещения и диффузора переходящего в пульповод. Смеситель воздухоподающей колонны расположен в пульповоде над камерой смешения гидроэлеватора и гидромонитором. Верхний конец воздухоподающей колонны через The invention is known "Device for downhole hydraulic mining" according to the patent of the Russian Federation No. 2113591 (IPC E21C 45/00, published in 1998). This device is taken as a prototype of the claimed utility model. The device according to A.S. No. 21113591 consists of three interconnected parts: the upper head, pipe stand and lower head. The upper tip has two inputs, one of which is designed to supply energy water, the other to supply compressed air. In addition, the head is equipped with an outlet for the expiration of the pulp from the slurry line. The pipe stand includes three columns of pipes installed coaxially to each other, one of which (the outer one) is a high-pressure column, the intermediate one is a slurry pipe and the inner one is an air supply pipe. The lower head contains a hydraulic monitor, slurry receiving windows and a hydraulic elevator, which consists of a hydraulic elevator nozzle, a receiving chamber, a confuser, a displacement chamber, and a diffuser passing into the slurry line. The mixer of the air supply column is located in the slurry conduit above the mixing chamber of the hydraulic elevator and the hydraulic monitor. Upper end of the air supply column through

отверстие ввода пульповода выведен в верхний оголовок. Кроме того, устройство снабжено торцевой гидромониторной насадкой, которая находится в донной его части. При этом торцевая гидромониторная и гидроэлеваторная насадки сообщаются с высоконапорной колонной посредством трех трубок и полости.the input hole of the slurry conduit is brought to the upper end. In addition, the device is equipped with an end hydraulic monitor nozzle, which is located in its bottom. In this case, the hydraulic end face and hydraulic elevator nozzles communicate with the high-pressure column through three tubes and a cavity.

Недостатки прототипа: сложность конструкции и проведения спуско-подъемных операций.The disadvantages of the prototype: the complexity of the design and conduct of hoisting operations.

Поставлена задача: упростить конструкцию устройства и улучшить его эксплуатационные свойства.The task: to simplify the design of the device and improve its operational properties.

Поставленная задача решена следующим образом. В соответствие с прототипом устройство для СГД полезных ископаемых состоит из соединенных между собой трубного става с вводом и нижнего оголовка. Нижний оголовок содержит боковую гидромониторную насадку, пульпоприемные окна и гидроэлеваторное устройство, состоящее из гидравлически связанных между собой корпуса, подводных трубок, разделительной полости, гидроэлеваторной насадки, приемной камеры, конфузора, камеры смешения и диффузора. При этом в донной части нижнего оголовка установлена торцевая гидромониторная насадка, гидравлически связанная с разделительной полостью.The problem is solved as follows. In accordance with the prototype, a device for SRS of minerals consists of interconnected pipe stand with an input and a lower tip. The lower tip contains a lateral hydraulic nozzle, pulp receiving windows and a hydraulic elevator device consisting of hydraulically interconnected bodies, submarine tubes, separation cavity, hydraulic elevator nozzle, receiving chamber, confuser, mixing chamber and diffuser. At the same time, an end hydraulic monitor nozzle is installed hydraulically connected with the dividing cavity in the bottom of the lower head.

Согласно полезной модели, диффузор гидроэлеваторного устройства посредством отводного патрубка гидравлически связан с пространством между колонной обсадных труб и трубным ставом, а длина нижнего оголовка больше расстояния между башмаком обсадной колонны и подошвой продуктивного пласта.According to a utility model, the hydraulic elevator diffuser is hydraulically connected to the space between the casing string and the pipe stand by a branch pipe, and the length of the lower head is greater than the distance between the casing shoe and the bottom of the reservoir.

Далее сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображена конструкция и схема работы устройства:Further, the essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict the design and operation diagram of the device:

- на фиг.1 - конструкция устройства;- figure 1 - design of the device;

- на фиг.2 - схема работы устройства.- figure 2 is a diagram of the operation of the device.

Предлагаемое устройство состоит из соединенных между собой трубного става 7 с вводом 2 и нижнего оголовка (фиг.1). Нижний оголовок содержит боковую гидромониторную насадку 3, пульпоприемные окна 4 и гидроэлеваторное The proposed device consists of interconnected pipe stand 7 with the input 2 and the lower tip (figure 1). The lower head contains a lateral hydraulic nozzle 3, pulp-receiving windows 4 and a hydraulic elevator

устройство, состоящее из гидравлически связанных между собой корпуса 5, подводных трубок 6, разделительной полости 7, гидроэлеваторной насадки 8, приемной камеры 9, конфузора 10, камеры смешения 11 и диффузора 12, соединенного с отводным патрубком 13. В донной части нижнего оголовка установлена торцевая гидромониторная насадка 14, гидравлически связанная с разделительной полостью 7. При этом длина нижнего оголовка больше расстояния между башмаком обсадной колонны 15 и подошвой продуктивного пласта 16 (фиг.2).a device consisting of a housing 5 hydraulically interconnected, submarine tubes 6, a separation cavity 7, a hydraulic elevator nozzle 8, a receiving chamber 9, a confuser 10, a mixing chamber 11 and a diffuser 12 connected to a branch pipe 13. An end face is installed at the bottom of the lower head a hydraulic nozzle 14, hydraulically connected to the dividing cavity 7. The length of the lower head is greater than the distance between the casing shoe 15 and the bottom of the reservoir 16 (Fig.2).

Данное устройство работает следующим образом.This device operates as follows.

Подготовка к скважинной гидродобыче.Preparing for downhole hydraulic production.

Бурят скважину 17 до кровли продуктивного пласта 16 {фиг.2), закрепляют ее ствол колонной обсадных труб 15, которую при необходимости цементируют. Затем скважину углубляют до подошвы продуктивного пласта.Drill a well 17 to the roof of the reservoir 16 (Fig.2), fix its trunk with a casing string 15, which is cemented if necessary. Then the well is deepened to the bottom of the reservoir.

После того, как скважина подготовлена к гидродобыче, в ней размещают вышеописанное устройство в составе нижнего оголовка и трубного става 1 так, чтобы боковая гидромониторная насадка 3 расположилась в зоне продуктивного пласта 16. При этом нижний оголовок на поверхности монтируется таким образом, чтобы выход отводного патрубка 13, при отработке на всю мощность продуктивного пласта 16, располагался в скважине не ниже башмака колонны обсадных труб 75. Ввод 2 оголовка посредством нагнетательного шланга соединяют с насосным агрегатом, а вывод 18 колонны обсадных труб снабжают выкидным шлангом.After the well is prepared for hydraulic production, the above-described device is placed in it as a part of the lower head and pipe stand 1 so that the lateral monitor nozzle 3 is located in the zone of the productive formation 16. In this case, the lower head is mounted on the surface so that the outlet of the outlet pipe 13, when working out at full capacity of the productive formation 16, it was located in the well not lower than the shoe of the casing string 75. Input 2 of the head through the injection hose is connected to the pump unit, and output 18 Lonna casing is provided with a switchblade hose.

Процесс скважинной гидродобычи.The process of downhole hydraulic production.

Рабочая жидкость под давлением через ввод 2 (фиг.2) подается по трубному ставу 7 на боковую гидромониторную насадку 3 и одновременно через подводные трубки 6 в разделительную полость 7, где разделяется на два потока - один из них подходит к торцевой гидромониторной насадке 14, а другой - к гидроэлеваторной насадке 8. Через боковую гидромониторную насадку 3 происходит гидродинамическое разрушение горной породы. Далее, за счет эжекции, создаваемой струей жидкости, сформированной в гидроэлеваторной The working fluid under pressure through the inlet 2 (Fig.2) is fed through a pipe stand 7 to the side hydraulic nozzle 3 and simultaneously through the underwater tubes 6 into the separation cavity 7, where it is divided into two streams - one of them approaches the end hydraulic monitor nozzle 14, and the other - to the hydraulic elevator nozzle 8. Through the lateral hydraulic nozzle 3 there is a hydrodynamic destruction of the rock. Further, due to the ejection created by the stream of liquid formed in the hydraulic elevator

насадке 8, разрушенная порода поступает через пульпоприемные окна 4 в приемную камеру 9 и через конфузор 10, камеру смешения 11, диффузор 12 и отводной патрубок 13 по колонне обсадных труб 15 на поверхность. При этом восходящий поток жидкости, проходящий между корпусом 5 гидроэлеваторного устройства и колонной обсадных труб 15, создает дополнительный подпор для подъема пульпы на поверхность.nozzle 8, the destroyed rock enters through the slurry receiving port 4 into the receiving chamber 9 and through the confuser 10, the mixing chamber 11, the diffuser 12 and the outlet pipe 13 along the casing string 15 to the surface. In this case, an upward fluid flow passing between the housing 5 of the elevator device and the casing string 15 creates an additional support for lifting the pulp to the surface.

Выходя из торцевой гидромониторной насадки 14, струя воды производит измельчение крупных кусков горных пород, образовавшихся в процессе разрушения продуктивного пласта 16 боковой гидромониторной насадкой 3, а также поднимает с забойной зоны скважины посредством восходящего потока жидкости крупные и тяжелые частицы породы, разжижает пульпу. За счет этого облегчается поступление пульпы в пульпоприемные окна 4.Coming out of the end face of the nozzle 14, the jet of water crushes large pieces of rock formed during the destruction of the productive formation 16 by the side nozzle 3, and also raises large and heavy particles of rock from the bottomhole zone of the well by means of an upward flow of fluid, liquefies the pulp. Due to this, the flow of pulp into the pulp receiving windows 4 is facilitated.

При необходимости увеличения глубины отработки продуктивного пласта и упрощения транспортировки, крупных и тяжелых фракций горных пород на поверхность, можно, применять эрлифтирование. При этом в затрубное пространство между трубным ставом 7 и колонной обсадных труб 15 спускается воздухоподающяя колонна со смесителем (на рисунке не показаны).If you need to increase the depth of mining of the reservoir and simplify the transportation of large and heavy fractions of rocks to the surface, you can use airlift. At the same time, an air supply column with a mixer (not shown in the figure) is lowered into the annulus between the pipe stand 7 and the casing string 15.

По сравнению с устройством по патенту РФ на изобретение №2113591 предлагаемая конструкция более проста и менее трудоемка при монтаже и спускоподъемных операциях. Это достигается за счет того, что нижний оголовок спускается на одинарной колонне труб, при этом применяются стандартные бурильные трубы и буровой вертлюг. Кроме того, в качестве пульповода используется колонна обсадная труб, и подъем пульпы по затрубному пространству не требует герметизации устья скважины. За счет уменьшения количества колонн труб, что в свою очередь увеличивает площадь кольцевого сечения, по которому транспортируется пульпа, а также за счет восходящего потока жидкости, проходящего между корпусом 5 гидроэлеваторного устройства и колонной обсадных труб 15, обеспечивается повышение эффективности подъема пульпы на поверхность.Compared with the device according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2113591, the proposed design is simpler and less time-consuming during installation and hoisting operations. This is achieved due to the fact that the lower head descends on a single pipe string, using standard drill pipes and a swivel. In addition, a casing string is used as a slurry conduit, and lifting the pulp through the annulus does not require sealing the wellhead. By reducing the number of pipe columns, which in turn increases the annular cross-sectional area along which the pulp is transported, and also due to the upward flow of fluid passing between the housing 5 of the elevator device and the casing string 15, the efficiency of lifting the pulp to the surface is increased.

Технический результат: упрощение конструкции устройства и улучшение его эксплуатационных свойств.Effect: simplify the design of the device and improve its operational properties.

Claims (1)

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, состоящее из соединенных между собой трубного става с вводом и нижнего оголовка, при этом нижний оголовок содержит боковую гидромониторную насадку, пульпоприемные окна и гидроэлеваторное устройство, состоящее из гидравлически связанных между собой корпуса, подводных трубок, разделительной полости, гидроэлеваторной насадки, приемной камеры, конфузора, камеры смешения и диффузора, причем в донной части нижнего оголовка установлена торцевая гидромониторная насадка, гидравлически связанная с разделительной полостью, отличающееся тем, что диффузор гидроэлеваторного устройства посредством отводного патрубка гидравлически связан с пространством между колонной обсадных труб и трубным ставом, а длина нижнего оголовка больше расстояния между башмаком обсадной колонны и подошвой продуктивного пласта.
Figure 00000001
A device for downhole hydraulic mining of minerals, consisting of interconnected pipe stand with an input and a lower head, while the lower head contains a side hydraulic nozzle, slurry receiving windows and a hydraulic elevator device consisting of a body hydraulically interconnected, underwater tubes, a separation cavity, a hydraulic elevator nozzles, a receiving chamber, a confuser, a mixing chamber and a diffuser, and in the bottom of the lower head there is an end hydraulic monitor nozzle, hydraulically ki associated with the separation cavity, characterized in that the diffuser hydroelevating device through the vent pipe is hydraulically connected with the space between the casing string and the tube is put, and the length of the lower tip larger than the distance between the casing shoe and the sole of the producing formation.
Figure 00000001
RU2007126933/22U 2007-07-13 2007-07-13 DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL RU71377U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126933/22U RU71377U1 (en) 2007-07-13 2007-07-13 DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126933/22U RU71377U1 (en) 2007-07-13 2007-07-13 DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU71377U1 true RU71377U1 (en) 2008-03-10

Family

ID=39281339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007126933/22U RU71377U1 (en) 2007-07-13 2007-07-13 DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU71377U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4915452A (en) Hydraulic borehole mining system and method
CN105971663B (en) A kind of the drilling arrangement and anti-reflection method of coal seam high-pressure hydraulic slot pressure break
US20160084083A1 (en) Borehole Mining System and Methods Using Sonic-Pulsed Jetting Excavation and Eductor Slurry Recovery Apparatus
CN104763368B (en) Major diameter downhole hammer port seal and its reverse circulation construction technique
US9995126B1 (en) Low-frequency pulsing sonic and hydraulic mining system
WO2019205516A1 (en) System for extracting gas from tectonically-deformed coal seam in-situ by depressurizing horizontal well cavity
CN113338801B (en) Fluidized hydraulic coal mining method for directional drilling on ground
RU2612061C1 (en) Recovery method of shale carbonate oil field
CN113338802B (en) Fluidized hydraulic coal mining system for ground directional drilling
CN104832082A (en) Pneumatic DTH hammer reverse circulation slagging construction process for rotary drilling rig
US20150107905A1 (en) Hydraulic borehole mining system and method
CN108756884A (en) Coal mine tight roof full face ground shifts to an earlier date outburst elimination method
US9995127B1 (en) Low-frequency pulsing sonic and hydraulic mining method
CN101377124B (en) Horizontal bare hole flow guiding slot well and method for mining coal bed gas of sugarcoated haw well
CN105041246A (en) Direct-reverse circulation DTH hammer transfer structure
CN204663435U (en) Reverse circulation down-hole hammer transformational structure
US4615564A (en) Foam process for recovering underground rock fragments
RU71377U1 (en) DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL
CN103032059A (en) Directional hydraulic fracturing connected mining method
RU89610U1 (en) APPARATUS FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL
CN113550720B (en) Multi-source coal-based gas layered pressure control independent metering drainage and mining device and method
RU2365755C1 (en) Device for hydraulic borin-and-reaming of minerals
RU79942U1 (en) DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL
CN112127854A (en) Staged fracturing and extraction method for long drill hole of coal seam and pressure-extraction integrated device
RU2113591C1 (en) Device for bore-hole hydraulic extraction of minerals

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080714