Устройство для проведения опытных нагнетаний в скважине

Устройство для проведения опытных нагнетаний в скважине.
Е21В 33/12
Настоящая полезная модель относится к оборудованию для проведения гидрогеологических исследований горных пород при проведении опытных нагнетании воды в открытые интервалы скважины
Известно устройство для проведения опытных нагнетаний в скважине, включающее монтированный на нижней части колонны несущих труб патрубок, состоящий из корпуса и секционного уплотнительного элемента в виде резиновых колец и прокладок. ( см. кн. П.П.Климентов Методика гидрогеологических исследований , М., 1961 г., стр. 110-13 2, рис.59)
Недостатком этого устройства является незначительное увеличение наружного диаметра резиновых колец при сжатии и как следствие некачественная изоляция интервалов скважины друг от друга и необходимость смещения тампона на новое место вдоль скважины.
Известно также устройство для проведения опытных нагнетаний в скважине , принятое за прототип, и выполненное в виде монтированного на нижней части колонны несущих труб гидравлического тампона, состоящего из корпуса с отверстиями для подачи воды и закрепленного на нем изолирующего элемента ( камеры ) из водонепроницаемого материала, (см Руководство по определению водонепроницаемости скальных пород методом опытных нагнетаний воды в скважины  М., Энергия,  978г., стр. 18-19, рис.3).
Недостатком этого устройства является то, что при извлечении тампона из скважины или при его перестановке вдоль ствола скважины на другой интервал, как правило, выходит из строя резиновый чулок изолирующего элемента, так как из раздутой камеры не удается слить воду и от трения о шероховатую породу он лопается.
Предлагаемое техническое рещение позволяет повысить срок службы устройства, повышает его надежность и упрощает конструкцию.
Достигается это тем, что в предлагаемом устройстве для проведения опытных нагнетаний в скважине, выполненном в виде монтированного на нижней части колонны несущих труб гидравлического тампона, состоящего из корпуса с отверстиями для подачи воды и закрепленного на нем из водонепроницаемого материала изолирзтощего элемента, последний выполнен составным из 2-х цилиндрических стаканов днища которых закреплены на корпусе напротив друг друга посредством круглого упора и гайки, а свободные края стаканов входят друг в друга на величину обеспечивающую перекрытие щели между ними при подаче воды, при этом нижний торец корпуса оборудован пробкой с отверстием по центру площадь сечения которого меньше суммы площадей сечений боковых отверстий в нем.
Сущность предлагаемого технического рещения поясняется прилагаемой схемой на рис 1, где показано предлагаемое устройство для проведения опытных нагнетаний в скважине, поперечный разрез. Устройство для проведения опытных нагнетаний в скважине выполнено в виде гидравлического тампона, монтированного на нижней части колонны несущих труб ( на черт, не показано ) с помощью переходника 1 и состоящего из трубчатого корпуса 2 с бобковыми отверстиями 3. На концевых участках корпуса на резьбе установлены с возможностью перемещения вдоль него гайки 4 с наружной стороны которых жестко закреплены круглые упоры 5 . На корпусе с помощью гаек и упоров закреплен изолирующий элемент из водонепроницаемого материала, вьшолненный в виде 2-х цилиндрических стаканов 6 и 7 , днища которых 8 и 9 размещены друг напротив друга, а свободные края входят друг в друга на величину обеспечивающую перекрытие щели между ними при подаче
воды. На корпусе 2 с внутренней стороны выполняется резьба с верхнего и ьшжнего конца, на которой сверху монтируют переходник 1., а с нижней - пробку 10, имеющую по центру отверстие 11 для прохода воды. Площадь сечения проходного отверстия 11 меньше суммы площадей сечений отверстий 3 в корпусе, что создает в начальный момент работы устройства некоторое давление во всей системе..
Устройство работает следующим образом. Перед началом работы тампон посредством переходника 1 соединяют с колонной штанг, спускают на заданную глубину и фиксируют в скважине. Затем на дневной поверхности колонну штанг с тампоном через соответствующий переходник подсоединяют к магистрали в которую вмонтированы насос с приводом для забора воды и краном для регулирования подачи воды в скважину, манометр для замера давления в системе и расходомер для замера количества поглощаемой воды ( на рис. не показаны ) После этого запускают насос и начинают подавать воду через колонну штанг, корпус 2 тампона и центральное калиброванное отверстие 11 в пробке 10 в скважину 12 ниже установленного тампона. При этом вода проходя внутри корпуса 2 через отверстия 3 проникает в полость А, образованную корпусом 2 и изолирующим элементом , и за счет избыточного давления возникающего из-за разности проходных сечений отверстий 3 и 11 в пробке 10 боковые поверхности эластичных стаканов изолирующего элемента прижимаются друг к другу и к стенке скважины до полной герметизации полости А и изоляции друг от дрзта нижнего интервала скважины ( ниже места установки тампона) от верхнего ( выще тампона ) интервала скважины. Герметизация полости и соответственно изоляция указанных выше частей скважины будет осуществ.пяться до тех пор пока будет подаваться вода в нижний интервал скважины, где она поглощается горной породой. Основными показателями, получаемыми в процессе опытного нагнетания , являются данные о расходе поглощаемой воды при определенном заданном значении напора. Замеры расхода делают через установленные промежутки времени со счетчика водомера. В процессе опыта необходимо проверять не нарущилась ли изоляция опытного интервала, замеряя Зфовень воды в стволе скважины над тампоном. При обработке данных определяют удельное водопоглощение (л/мин ) по формуле:
где Q - установившийся расход, л/мин.;: / - длина опробуемого интервала, м ; h- действующий напор, м
После окончания опыта подачу воды насосом прекращают, избыточное давление в магистрале и в гидравлическом тампоне исчезает. В результате в месте разъема стаканов уплотнения произойдет разгерметизация полости А т.к. произойдет слив воды из верхнего стакана и произойдет полное освобождение тампона.
После этого тампон со штангами извлекают на дневную поверхность или переставляют его вдоль скважины в другое месго.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы, увеличивает срок его службы отличаясь при этом простотой конструкции по сравнению с прототипом.
1/я
q Q/lli