SU832054A1 - Устройство дл герметизациии ТАМпОНАжА уСТь СКВАжиНы - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровой технике и может быть использо-. вано для тампонажа устья скважин.

Известно устройство для герметизации и тампонажа устья скважины, включающее приемный шурф, объемом 3-5 м® выкопанный вокруг устья скважины и имеющий наклонное дно, к шурфу подведен желоб от установленной выше глиномешалки, на расстоянии 30-40 см от дна шурфа в кондукторе выполнены смотровые окна. Внутри кондуктора с окнами установлена обсадная колонна заканчивающаяся конусным 15 башмаком, при этом пространство между обсадной коленной с конусным башмаком и стенками скважины заполнено глинистым раствором, поступающим из шурфа через окна, выполненные в кондукторе [Ч·

Недостатком данного устройства является большая трудоемкость работ по сооружению шурфа и опасность ведения работ.

Известно также устройство для герметизации и тампонажа устья сква-, жины, включающее два резиновых тампона (камеры) устанавливаемые на -наружной поверхности обсадной трубы на 30 участке между двумя бандажными кольцами и заполняемые в процессе работы рабочим агентом (водой или сжатым воздухом) через трубопровод для подачи рабочего агента. Нагнетаемая по этому трубопроводу вода или сжатый воздух с давлением раздувает резиновые тампоны,.прижимая их к стенкам скважины [2].

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для тампонажа заиловочных скважин шахт, так как оно не имеет устройств для подачи в затрубное пространство жидкости для увеличения герметичности устья скважины с одновременным закреплением обсадной трубы в устье скважины, а также невозможность осуществления контг 20· роля за герметизацией в процессе эксплуатации скважины.

Цель изобретения - повыиение герметизации скважины и осуществление контроля за нею в процессе эксплуатации последней.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве рабочего агента использована суспензия известкового 'молока, устройство снабжено герметизирующим колпаком, имеющим осно3 ванне и боковую поверхность, и выполненным со смотровым окном, трубопровод для подачи жидкого рабочего агента одним концом пропущен через отверстие, выполненное в герметизирующем колпаке, а другим - через обратный клапан сообщен с внутренней полостью ближайшего по ходу движения рабочего агента тампоном, который в свою очередь снабжен клапаном сброса рабочей жидкости в затрубное пространство.

При этом, с целью использования устройства для герметизации и тампонажа й вертикальных скважинах, герметизирующий колпак установлен с возможностью упора своим основанием в опорный элемент ный ной вой пак , жестко закрепленна наружной поверхности обсадтрубы, а свободной кромкой бокоповерхности герметизирующий колзаглублен в почву.

Кроме того, с целью использования его в горизонтальных и восстающих скважинах, свободная кромка боковой поверхности выполнена с возможностью ее закрепления посредством анкеров к поверхности массива окружающего скважину.

На фиг. 1 изображено устройство С одним гидравлическим тампоном; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства с двумя гидравлическими тампонами при использовании его в вертикальных скважинах,' на фиг. 3' - то же, при использовании его в горизонтальных или восстающих скважинах.

Устройство для герметизации и тампонажа устья скважины включает обсадную колонну (трубы) 1, жестко закрепленный на наружной поверхности обсадной колонне опорный элемент (буртик) 2, герметизирующий колпак (зонт) 3, имеющий основание 4 и боковую поверхность 5, в которой выполнено смотровое окно 6, по меньшей мере один тампон 7, выполненный из эластичного материала, устанавливаемый на наружной поверхности обсадной трубы 1 на участке между двумя бандажными кольцами (обечайками) 8 и заполняемый в процессе работы жидким рабочим агентом 9, в качестве которого использована суспензия известкового молока, трубопровод для подачи жидкого рабочего, агента, которыйодним концом пропущен через отверстие 11, выполненное в герметизирующем колпаке 3, а другим концом через обратный клапан 12 сообщен с внутренней полостью ближайшего по ходу движения рабочего агента тампоном 7, который в свою очередь снабжен клапаном сброса 13 рабочего агента в затрубное пространство. В случае наличия двух тампонов 7 первый по ходу движения рабочего, агента тампон 7 имеимеет штуцер 14 для подсоединения соединительной трубки 15, имеющей об- 65 ратный клапан 12. Устройство снабжено анкерами 16 для прикрепления герметизирующего колпака 3 к поверхности массива окружающего' скважину.

Устройство работает следующим образом.

Обсадную трубу 1 в сборе монтируют в устье скважины. Затем по трубопроводу 10 в гидравлические тампоны Ί под давлением подают суспензию из известкового молока и раскрепляют трубу. При избыточном давлении клапан сброса 13 давления рабочего агента срабатывает и суспензию заполняют затрубное пространство и камеру 9 герметизирующего колпака 3. Проникая в трещины, вмещающих скважину горных пород, суспензия тампонирует их.

Установка одного или двух гидравлических тампонов 7 зависит от трещиноватости вмещающих скважину горных пород.

При использовании устройства в вертикальных скважинах герметизирующий колпак 3 установлен с возможностью упора своим основанием 4 в опорный элемент 2, а свободной кромкой боковой поверхности 5 герметизирующий колпак заглублен в почву.

При использовании его в горизонтальных и восстающих скважинах, буримых из горной выработки на пласты при профилактике или тушении пожара со сближенного пласта (фиг. 3) свободная кромка боковой поверхности выполнена с возможностью ее закрепления посредством анкеров 16 к поверхности массива окружающего скважину.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает возможность совмещения операций крепления обсадной трубы устья скважины с уменьшением воздухопроницаемости устья скважины, а, следовательно, с уменьшением количества эжектируемого в очаг пожара воздуха, в случае использования его при герметизации скважин для ведения профилактических работ по локализации и тушению эндогенных пожаров и осуществлять контроль за герметизацией скважины в процессе ее эксплуатации.

Claims (2)

1. Насто щее изобретение относитс  горной промышленности, а именно к б ровой технике и может быть использо вано дл  тампонажа усть  скважин. Известно устройство дл  герметиз ции и тампонажа усть  скважины, включающее приемный шурф, объемом 3-5 м выкопанный вокруг усть  сква жины и имеющий наклонное дно, к шур фу подведен желоб от установленной выше глиномешалки, на рассто нии 30-40 см от дна шурфа в кондукторе выполнены смотровые окна. Внутри ко дуктора с окнами установлена обсадна  колонна заканчивающа с  конусным башмаком, при этом пространство межд обсадной колЬнной с конусным башмаком и стенками скважины заполнено глинистым раствором, поступающим из шурфа через окна, выполненные в кондукторе 1. Недостатком данного устройства  вл етс  больша  трудоемкость работ по сооружению шурфа и опасность ведени  работ. Известно также устройство дл  герметизации и тампонажа усть  скважины , включающее два резиновых тампона (камеры) устанавливаемые на -наружной поверхности обсадной трубы .на участке между двум  бандажными кольцами и заполн емые в процессе работы рабочим агентом (водой или сжатым воздухом7 через трубопровод дл  подачи рабочего агента. Нагнетаема  по этому трубопроводу вода или сжатый воздух с давлением раздувает резиновые тампоны,.прижима  их к стенкам скважины 2. Недостатком данного устройства  вл етс  невозможность его использовани  дл  тампонажа заиловочных скважин шахт, так как оно не имеет устройств дл  подачи в затрубное пространство жидкости дл  увеличени  герметичности усть  скважины с одновременным зак зеплением обсадной трубы в устье скважины, а также невозможность осуществлени  контг рол  за герметизацией в процессе эксплуатации скважины. Цель изобретени  - повыиение герметизации скважины и осуществление контрол  за нею в процессе эксплуа11ации последней. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве рабочего агента использована суспензи  известкового молока, устройство снабжено герметизирующим колпаком, имеющим основание и боковую поверхность, и выполненным со смотровым окном, трубопровод дл  подачи жидкого рабочего агента одним концом пропущен через отверстие, выполненное в герметизирующем колпаке, а другим - через обратный клапан сообщен с внутренней полостью ближайшего по ходу движени  рабочего агента тампоном, который в свою очередь снабжен клапаном сброса рабочей жидкости в затрубное простра ство, При этом, с целью использовани  устройства дл  герметизации и тампонс1жа 6 вертикальных скважинах, гер метизирующий колпак установлен с возможностью упора своим основанием в опорный элемент, жестко закрепленный на наружной поверхности обсадной трубы, а свободной кромкой боковой поверхности герметизирующий колпак заглублен в почву. Кроме того, с целью использовани  его в горизонтальных и восстающих скважинах, свободна  кромка боковой поверхности выполнена с возможностью ее закреплени  посредством анкеров к поверхности массива окружающего скважину. На фиг. 1 изображено устройство с одним гидравлическим тампоном; на фиг. 2 - вариант выполнени  устройства с двум  гидравлическими тампон ми при использовании его в вертикал ных скважинах/ на фиг. 3 - то же, пр использовании его в горизонтальных или восстающих скважинах. Устройство дл  герметизации и та понажа усть  скважины включает обсад ную колонну (трубы) 1, жестко закре ленный на наружной поверхности обса ной колонне опорный элемент (буртик ) 2, герметизирующий колпак (зон 3, имеющий основание 4 и боковую по верхность 5, в которой выполнено смотровое окно 6, по меныией мере один тампон 7, выполненный из эластичного материала, устанавливаемый на наружной поверхности обсадной трубы 1 на участке между двум  бан .дажными кольцами (обечайками) 8 и заполн емый в процессе работы жидки рабочим агентом 9, в качестве которого использована суспензи  известкового молока, трубопровод дл  пода чи жидкого рабочего агента, который одним концом пропущен через отверстие 11, выполненное в герметизирую щем колпаке 3, а другим концом чере обратный клапан 12 сообщен с внутренней полостью ближайшего по ходу движени  рабочего агента тампоном 7 который в свою очередь снабжен клап ном сброса 13 рабочего агента в зат рубное пространство. В случае наличи  двух тампонов 7 первый по ходу движени  рабочего.агента тампон 7 и имеет штуцер 14 дл  подсоединени  со динительной трубки 15, именадей обратный клапан 12. Устройство снабжено анкерами 16 дл  прикреплени  герметизирующего колпака 3 к поверхности массива окружающего скважину. Устройство работает следующим образом . Обсадную трубу 1 в сборе монтируют в устье скважины. Затем по труборроводу 10 в гидравлические тампоны 7 под давлением подают суспензию из известкового молока и раскрепл ют трубу. При избыточном давлении клапан сброса 13 давлени  рабочего агента срабатывает и суспензию заполн ют затрубное пространство и камеру 9 герметизируквдего колпака 3. Проника  в трещины,вмещающих скважину горных . пород, суспензи  тампонирует их. Установка одного или двух гидравлических тампонов 7 зависит от трещиноватости вмещающих скважину горных пород. При использовании устройства в вертикальных скважинах герметизирующий колпак 3 установлен с возможностью упора своим основанием 4 в опорный элемент 2, а свободной кромкой боковой поверхности 5 герметизирующий колпак заглублен в почву. При использовании его в горизонтальных и восстающих скважинах, буРИ1-1ЫХ из горной выработки на пласты при профилактике или тушении со сближенного пласта (фиг. 3) свободна  кромка боковой поверхности выполнена с возможностью ее закреплени  посредством анкеров 16 к поверхности массива окружающего скважину. Применение предлагаемого устройства обеспечивает возможность совмещени  операций креплени  обсадной трубы усть  скважины с уменьшением воздухопроницаемости усть  скважины, а, следовательно, с уменьшением количества эжектируемого в очаг пожара воздуха, в случае использовани  его при герметизации скважин дл  ведени  профилактических работ по локализации и тушению эндогенных пожаров и осуществл ть контроль за герметизацией скважины в процессе ее эксплуатсщии. Формула изобретени  1. Устройство дл  герметизации и тампонажа усть  скважины, включающее по меньшей мере один тампон, выполненный из эластичного материала, устанавливаемый на наружной поверхности обсадной трубы на участке между двум  бандажными кольцами и заполн емой в процессе работы жидким рабочим агентом, трубопровод дл  подачи жидкого рабочегр агента, отличающеес  тем, что, с целью повышени  герметизации скважины и осуществлени  контрол  за нею в процессе эксплуатации последней,.в качестве рабочего, агента использована суспензи  известкового молока, устро ство снабжено герметизирующим колпаком , имеющим основание и боковую поверхность, и выполненным со смотровым окном, трубопровод дл  подачи жидкого рабочего агента одним концом пропущен через отверстие, выполненное в герметизирующем колпаке, а другим - через обратный клапан сооб щен с внутренней полостью ближайщего по ходу движени  рабочего агента там поном, который в свою очередь снабжен клапаном сброса рабочего агента в затрубное пространство. 2. Устройство по п, 1, о т л и чающе ес  тем, что, с целью и пользовани  его в вертикальных скважинах , герметизирующий колпак установлен с возможностью упора своим основанием в опорный элемент, жестко закрепленный на наружной поверхности обсадной трубы, а свободной кромкой боковой поверхности герметизирующий колпак заглублен в почву. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью использовани  его в горизонтальных и восстающих скважинах, свободна  кромка боковой поверхности выполнена с возможностью ее .закреплени  посредством анкеров к поверхности массива окружающего скважину. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Куличихин Н.И. и Воздвиженский Б.И. Раэвепочное бурение. М., Недра, 1973, с. 31-313.,
2. 2.Куличихин Н.И. и Воздвиженский Б.И. Разведочное бурение. М., Недра, 1973, с. 371-372 (прототип).

   /

   Фиг. 2