УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЕРА ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В МАССИВЕ

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности, а именно к технике безопасности при подземной разработке полезных ископаемых, и может быть использована для герметизации скважин и замера давления газа в газонасыщенных пластах.
Известно устройство для герметизации скважин для замера давления газа в массиве, включающее газоотводящую трубку с перфорированным концом для отвода газа и наконечником для подключения манометра и герметизирующий материал в виде вводимых в скважину трубчатых пыжей, армированных ячеистой тканью (авторское свидетельство СССР №983280, кл. E 21 F 5/00, заявлено 20.01.1981 г., опубликовано в 1982 г., Б. №47).
Основным недостатком известного устройства являются значительные затраты времени и низкое качество герметизации скважин.
Известно устройство для определения истинного начального давления газа в газонасыщенном угольном пласте, содержащее рукавный гидравлический герметизатор с двумя автономными каналами для закачки воды, один из которых через кран сообщается с высоконапорным насосом и выполняет функции герметизатора скважины, а второй канал соединяет через кран замерную камеру у забоя скважины с насосом (авторское свидетельство СССР №1815329, кл. E 21 F 5/00, заявлено 29.10.1990 г., опубликовано в 1993 г., Б. №18). Рукавный гидравлический герметизатор устанавливают в скважину до упора в ее забой и в первый канал закачивают воду. Рукав расширяется в скважине и отсекает замерную камеру у забоя скважины. По второму каналу воду нагнетают в замерную камеру до расчетного давления газа в пласте, после чего кран на входе в канал закрывают и приступают к измерению истинного начального давления газа по имеющейся методике. Давление в обоих каналах контролируют с помощью манометров.
Основным недостатком известного устройства является невысокая надежность его работы, что, в первую очередь, связано с тем, что происходит неравномерное прижатие герметизирующего шланга к стенкам скважины и вследствие этого некачественная герметизация.
Кроме того, при раздутии шланга происходит увеличение его диаметра с уменьшением длины, что может привести к нарушению соединений шланга с переходниками. Под действием высокого давления может произойти выброс устройства из скважины и травмирование обслуживающего персонала.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности герметизации устройства в скважине и исключение возможности выброса его.
Предложено устройство для замера давления газа в массиве, включающее два высоконапорных резиновых шланга, один из которых предназначен для герметизации устройства в скважине, а второй - для замера давления газа в массиве и закачки в него рабочей среды, при этом каждый шланг соединен с манометром и через кран - с насосом.
Отличием предложенного устройства является то, что указанные высоконапорные шланги размещены один в другом коаксиально, причем высоконапорный шланг для герметизации устройства в скважине установлен снаружи и выполнен из отдельных отрезков, соединенных между собой с помощью компенсаторов длины.
Другим отличием является то, что устройство снабжено кронштейном, установленным с возможностью соединения со стенками выработки, например, с помощью анкеров, при этом кронштейн выполнен с площадкой для крепления элементов устройства.
Коаксиальное расположение высоконапорных шлангов обеспечивает равномерное прижатие к стенкам скважины, а соединение отрезков наружного шланга с помощью компенсаторов длины предохраняет шланг от разрыва при его расширении. Это повышает надежность работы устройства и улучшает качество герметизации.
Наличие кронштейна, прикрепленного к стенкам выработки, к которому присоединяются элементы устройства, исключает возможность выброса его из скважины под действием высокого давления в шлангах и замерной камере.
Устройство может быть использовано также для гидрообработки пласта, когда в скважину по внутреннему шлангу закачивают необходимое количество жидкости в соответствии с действующим нормативным документом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показана принципиальная схема устройства.
Устройство для замера давления газа в массиве содержит высоконапорный резиновый шланг 1, предназначенный для герметизации устройства в скважине. Шланг состоит из отдельных отрезков, соединенных между собой с помощью компенсаторов длины 2 известной конструкции. Шланг 1 используется в качестве герметизирующей манжеты и в зависимости от длины и количества отрезков может содержать необходимое количество переходников 3 и гидрозатворы 4, один из которых устанавливают с переднего конца шланга. Выходящий из скважины конец шланга 1 введен в крестовину 5, оборудованную манометром 6 и краном 7. Через кран 7 шланг 1 соединен рукавом 8 с высоконапорным насосом 9, а с помощью манометра 6 осуществляют контроль давления жидкости внутри герметизирующего шланга 1.
К крестовине 5 подсоединен тройник 10, с которым соединен второй высоконапорный резиновый шланг 11, коаксиально установленный внутри шланга 1 и предназначенный для измерения давления газа в массиве и закачки в него жидкости. Наружный шланг 1 имеет диаметр 25 мм, а внутренний шланг 2-6 мм. Общая длина каждого шланга может составлять до 13 м.
Внутренний шланг 11 с помощью тройника 10 соединен с манометром 12 и через кран 13 и рукав 14 - с насосом 15. На переднем конце шланга 11 имеется гидрозатвор 16, к которому крепится перфорированный колпак 17, размещенный в замерной камере 18 у забоя скважины. У
устья скважины в выработке устанавливают кронштейн 19 с площадкой 20. который крепят к стенкам выработки, например, с помощью анкеров 21. На площадке закрепляют отдельные элементы устройства, находящиеся за пределами скважины, например, крестовину и тройник.
Ниже приведено описание работы устройства для замера давления газа в массиве.
Высоконапорные шланги 1, 11 вместе с перфорированным колпаком 17, компенсаторами длины 2, переходниками 3 и гидрозатворами 4, 16 размещают в скважине 22 на глубине не менее 3 м и подсоединяют соответственно к крестовине 5 и тройнику 10. С помощью крана 7 соединяют высоконапорный насос 9 со шлангом 1 и осуществляют герметизацию устройства в скважине, при этом происходит расширение шланга 1, плотное равномерное прижатие его к стенкам скважины и компенсация уменьшения его длины. После окончания процесса герметизации кран 7 перекрывают и контролируют давление в шланге 1 с помощью манометра 6.
При измерении давления газа обычным способом используют манометр 12, подключенный к шлангу 11, проходящему соосно внутри шланга 1. При измерении давления газа способом, предусматривающим нагнетание в призабойную загерметизированную часть скважины жидкости (воды) или какого-либо инертного газа, соединяют с помощью крана 13 шланг 11 с высоконапорным насосом 15 и производят закачку до давления, предусмотренного соответствующей методикой оперативного измерения давления газа, а затем с учетом показаний манометра 12 производят ступенчатый сброс или подъем давления до стабилизации показаний.
Наличие кронштейна 19 с площадкой 20, с помощью которого устройство прикрепляется анкером к борту выработки, исключает самопроизвольный выброс из скважины и травмирование работающих.