ГИДРОМОНИТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛОСТЕЙ В ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЯХ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к области гидравлической добычи полезных ископаемых, а именно к устройствам для скважинной гидродобычи (СГД) полезных ископаемых, и может найти применение для СГД твердых полезных ископаемых, а также при сооружении засыпных фильтров, свай, опор и т.п.
К настоящему времени разработано значительное количество различных конструкций скважинных гидромониторных устройств, предназначенных для расширения скважин (см. например А.С. СССР №№406014, 488012, 665091, 711295, 724741, 829955, 881326, 928013, 953212, 956794, 1016517, 1095014, 1122829, 1129356, 1234634, 1244319, 1294993, 1281675, 1364728, 1448055, 1460279, 1506115 и др.).
Известно гидромониторное устройство конструкции ПСО Востокбурвод для образования полостей в скважинах (А.Д. Башкатов. Сооружение высокодебитных скважин. - М.: Недра, 1992. С.150-151). Это устройство и принято за прототип заявляемой полезной модели. Гидромониторное устройство включает сообщенный с источником напорной воды полый вал с радиальными отверстиями, на конце которого закреплен вращающийся корпус с боковыми гидромониторными насадками, направленными по касательной к поверхности стенки скважины. Кольцевой зазор между корпусом и валом герметизирован самоуплотняющимися манжетами. Корпус зафиксирован на валу от осевого перемещения с помощью шайбы и шплинта. Верхняя часть вала выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб.
Недостаток вышеназванного устройства состоит в малой эффективности работы при СГД полезных ископаемых. Это связано с тем, что, во-первых, в устройстве отсутствует забойная насадка, во-вторых, имеется высокая вероятность деформации и поломки боковых гидромониторных насадок.
Поставлена задача: повысить эффективность работы устройства при СГД полезных ископаемых за счет обеспечения в процессе добычи углубки скважины и повышения надежности работы боковых гидромониторных насадок.
Поставленная задача решена следующим образом. В соответствие с прототипом, гидромониторное устройство для образования полостей в подземных формациях через скважины включает сообщенный с источником напорной воды полый вал с радиальными отверстиями, на конце которого закреплен вращающийся корпус с боковыми гидромониторными насадками. Кольцевой зазор между корпусом и валом герметизирован самоуплотняющимися манжетами. Корпус зафиксирован на валу от осевого перемещения. Верхняя часть вала выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб.
Согласно полезной модели нижний конец полого вала снабжен забойной гидромониторной насадкой, а боковые гидромониторные насадки размещены внутри вращающегося корпуса гидромониторного устройства.
Далее сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображена конструкция гидромониторного устройства:
- на фиг.1 - конструкция гидромониторного устройства в продольном разрезе;
- на фиг.2 - конструкция гидромониторного устройства в поперечном разрезе.
Гидромониторное устройство (фиг.1, 2) состоит из полого вала 1 с радиальными отверстиями 2 и вращающегося корпуса 3, закрепленного на валу 1 с возможностью вращения. Корпус 3 зафиксирован на валу 1 от осевого перемещения с помощью крепежного устройства, состоящего из шайбы 4 и шплинта 5. На корпусе 3 выполнены боковые гидромониторные насадки 6, подводящие каналы 7 и кольцевая полость 8. Кольцевой зазор между корпусом 3 и валом 1 герметизирован самоуплотняющими манжетами 9. Верхняя часть вала 1 выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб, а нижний конец снабжен забойной гидромониторной насадкой 10.
Гидромониторное устройство работает следующим образом.
После спуска в скважину гидромониторного устройства через радиальные отверстия 2 полого вала 1, подводящие каналы 7 и кольцевую полость 8 под давлением подается рабочая жидкость на боковые и забойную гидромониторные насадки соответственно 6 и 10. За счет того, что насадки 6 расположены тангенциально, при истечении из них гидромониторной струи, возникают реактивные силы, приводящие к вращению корпуса 3.
По сравнению с прототипом боковые гидромониторные насадки 6 расположены внутри вращающегося корпуса 3 гидромониторного устройства, что снижает вероятность их деформации и поломки.
Забойная гидромониторная насадка 10 предназначена для обеспечения в процессе добычи углубки скважины, а также может использоваться для создания условий подъема гидросмеси на поверхность за счет восходящего потока жидкости.
Технический результат: повышение эффективности работы устройства при СГД полезных ископаемых за счет обеспечения в процессе добычи углубки скважины и повышения надежности работы боковых гидромониторных насадок.