УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована при разработке месторождений полезных ископаемых, а также в строительстве при сооружении подземных хранилищ-резервуаров.
Известен «Скважинный гидромонитор» (SU 1294993, публ. 1985.10.18), содержащий полый вал с отверстиями и обойму с внутренней расточкой и соплом, установленную на валу и контактирующую с ним через кольцевые уплотнения, при этом каждое отверстие на валу в горизонтальной плоскости расположено под углом к радиусу, пересекающему ось отверстий, сопло обоймы установлено радиально, концентрическая поверхность расточки в интервале отверстий в валу выполнена с выступами.
Недостатком данного устройства является его сложность, высокая трудоемкость в изготовлении, невозможность использования устройства для размыва полезного ископаемого перед снарядом, вдоль его оси (под снарядом), отсутствие гидроэлеватора или устройства для подъема разбуренной породы.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является «Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления» (RU №2256796, публ. 2005.07.20).
Устройство включает колонны труб: внутреннюю и внешнюю - обсадную, при этом внутренняя колонна снабжена наконечником с гидроэлеватором, с гидромониторными насадками с герметизирующим элементом, выполненным виде цилиндрического выступа и установленным на наконечнике выше гидромониторных насадок, для ограничения внутренней колонны труб относительно внешней на нижнем торце внешней колонны труб установлена втулка, контактирующая с цилиндрическим выступом, внешний диаметр которого превышает внутренний диаметр втулки.
Недостатком данного устройства является необходимость использования привода вращения внутренней колонны труб при размыве породы и увеличение износа внутренней колонны при ее вращении, что в конечном итоге увеличивает материальные затраты при проведении гидродобычных работ.
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего расширить зону гидродобычи полезного ископаемого и уменьшить материальные затраты на проведение гидродобычных работ.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающего колонны труб, внешняя из которых является обсадной, а внутренняя снабжена наконечником с гидроэлеватором, гидромониторными насадками и герметизирующим элементом, выполненным в виде цилиндрического выступа и установленным на наконечнике выше гидромониторных насадок, а для ограничения перемещения внутренней колонны труб относительно внешней на нижнем конце внешней колонны труб установлена втулка, с возможностью взаимодействия с цилиндрическим выступом, внешний диаметр которого превышает внутренний диаметр втулки. Причем, согласно предлагаемому устройству, гидромониторные насадки имеют сопла, с помощью одних производят размыв полезного ископаемого, а с помощью других создают крутящий момент на наконечнике вокруг оси внутренней колонны труб, при этом втулка установлена внутри внешней колонны труб с отступлением от ее торца, а цилиндрический выступ на наконечнике закреплен выше втулки.
Отличительным признаком, заявляемой полезной модели является то, что втулка установлена внутри внешней колонны труб с отступлением от ее торца, а цилиндрический выступ на наконечнике закреплен выше втулки, что позволяет установить на наконечнике гидромониторные насадки, имеющие сопла, с помощью которых производят размыв полезного
ископаемого и создают крутящий момент на наконечнике вокруг оси внутренней колонны труб, в результате чего отпадает необходимость в использовании привода вращения внутренней колонны труб, уменьшается износ внутренней колонны, расширяется зона гидродобычи полезного ископаемого и в конечном итоге уменьшаются материальные затраты на проведении гидродобычных работ.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируются чертежами, на которых изображены:
На фиг.1 - стадия осуществления скважинной гидродобычи полезных ископаемых на этапе вскрытия продуктивного пласта;
На фиг.2 - стадия осуществления скважинной гидродобычи полезных ископаемых на этапе размыва продуктивного пласта;
На фиг.3 - разрез гидромониторной насадки по А-А на фиг 1.
1
2
1
2
На фигурах 1-2 показана добычная скважина 1, которая сооружается до продуктивного пласта 2 полезного ископаемого. В добычной скважине 1 размещают устройство для скважинной гидродобычи полезного ископаемого. Устройство включает колонны труб: внутреннюю 3 и внешнюю 4 - обсадную. Внутренняя колонна труб 3 снабжена наконечником 5 с гидроэлеватором 6, с гидромониторными насадками 7 с герметизирующим элементом 8, выполненным в виде цилиндрического выступа и установленным на наконечнике 5, выше гидромониторных насадок 7 на расстоянии L. Внутри внешней колонны труб 4 установлена втулка 9 ниже цилиндрического выступа и с отступлением от торца 10 на расстояние L, при этом L>L. Внешний диаметр Д1 цилиндрического выступа превышает внутренний диаметр Д2 втулки 9. На передней части наконечника 5 установлена втулка 11 с зазором 12 к внутреннему диаметру внешней колонны 4. Гидротонаторные насадки 7 имеют сопла 13 и 14 к которым подводится канал 15 (фиг.3).
Устройство работает следующим образом.
В процессе проходки добычной скважины 1 до продуктивного пласта 2 внешняя колонна труб 4 совместно с внутренней колонной труб 3 совершает осевое перемещение в скважине 1 без вращения. Промывочная жидкость, поступающая между внутренней колонной труб 3 и внешней колонной труб 4 и по каналу 15, выходит из сопел 13 и 14, в результате чего происходит вращение наконечника 5 вокруг внутренней колонны труб 3 и промывочная жидкость, выходя через зазор 12 размывает породу на забое скважины 1. Разрушенная порода всасывается гидроэлеватором 6 (фиг.1). После вскрытия продуктивного пласта 2 внутреннюю колонну труб 3 опускают вниз относительно внешней колонны труб 4 до упора герметизирующего элемента 8, выполненного в виде цилиндрического выступа, на втулку 9 и выводят часть наконечника 5 с гидромониторными насадками 7 из внешней колонны труб 4. В результате движения жидкости из сопел 13, наконечник 5 вращается вокруг внутренней колонны труб 3 и происходит круговой размыв пород продуктивного пласта 2. Образующуюся гидросмесь поднимают на поверхность гидроэлеватором 6 (фиг.2).
Таким образом, предлагаемое устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых позволяет расширить зону гидродобычи полезного ископаемого и уменьшить затраты на проведение гидродобычных работ, а также может быть использовано не только для добычных нисходящих и наклонных скважин, но и для дренажных скважин.