УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГЛУБЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ТРУБ СКВАЖИННОГО ГИДРОДОБЫЧНОГО АГРЕГАТА КОМБИНИРОВАННОГО ТИПА

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована при скважинной гидродобыче пластов полезных ископаемых, залегающих на больших глубинах, вертикальными, наклонными и вертикально-горизонтальными скважинами и является составной частью СГДА и служит для фиксации воздушных труб эрлифта.
Предлагаемая полезная модель позволяет при наращивании СГДА не извлекать из него воздушные трубы, а заглублять их внутрь пульпоподъемной колонны, зафиксировав с помощью устройства в ее кольцевом проеме.
Известно устройство для подвески и герметизации потайной колонны в башмаке, жестко закрепленном в нижней части основной обсадной колонны (патент на изобретение №2258126), представляющее собой оголовник, соединенный с потайной колонной с помощью переводника с левой резьбой. На цилиндрической поверхности оголовника выполнена кольцевая проточка, в которой размещены уплотнительные элементы. На конической поверхности оголовника выполнена кольцевая проточка под пружинное разрезное кольцо. В нижней части поверхности оголовника профрезерован паз, в котором на оси смонтирован фиксатор, опирающийся на пружинное разрезное кольцо. Недостатком такого устройства является то, что в нашем случае невозможно использование башмака, либо какой другой упор, пусть даже незначительно выступающего внутрь пульпоподъемной колонны, т.к эти выступы будут создавать дополнительное сопротивление движению пульпы, обогащенной твердой фракцией, отдельные куски которой будут составлять, по расчетам, около 30-40 мм. Кроме того такие кольца-упоры невозможно извлечь из-под колонны воздушных труб при наращивании комплекса СГДА и они будут оставаться в пульпоподъемной колонне после каждого наращивания, создавая тем самым места затора твердой фракции пульпы.
Также известно устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне, патент РФ №2434116 C1 от 01.06.2010 г, именуемое в дальнейшем якорем. Устройство работает следующим образом. Якорь при помощи верхней резьбы соединяют с колонной труб, а нижней резьбы со скважинным оборудованием. После этой операции всю конструкцию спускают в скважину до упора нижней фаской патрубка якоря во внутренний кольцевой выступ, заранее смонтированный в обсадной колонне в необходимом интервале. Затем весом всей колонны труб срезаются стопоры, препятствующие перемещению корпуса относительно патрубка, и шлипсы по конусным направляющим, поднимаясь вверх, упираются в стенки труб, фиксируя тем самым якорь в обсадной колонне. По окончании работ якорь со скважинным оборудованием извлекают из скважины. Основным недостатком, при работе данного устройства применительно к нашему случаю, является использование кольцевых выступов внутри обсадной колонны для упора якоря (к примеру - упругие разрезные кольца), которые заранее должны находиться там и их невозможно будет извлечь после каждого наращивания труб СГДА. Тем самым упругие кольца будут создавать дополнительные гидравлические сопротивления, а с увеличением количества колец будет возрастать и общее гидравлическое сопротивление движению пульпы, обогащенной твердой фракцией.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков, т.е прототипом, является узел фиксации технологической колонны труб в патенте РФ №2393335 от 27.06.2010, представляющий собой упругое разрезное кольцо с упорной втулкой, размещенные внутри соединительной муфты в кольцевом проеме, образованном соединительной муфтой и торцами труб эксплуатационной колонны. К месту фиксации кольцо доставляется специальным посадочным узлом на лифтовой колонне - оправки, представляющей собой трубу с переводником, соединенным с лифтовой колонной. Недостатком данной конструкции является то, что упругое разрезное кольцо, если его использовать в нашем случае как упор, будет затруднять гидроподъем пульпы, а твердая фракция будет накапливаться в месте установки кольца (аналогично случаю в первом варианте, см. выше по тексту). Кроме того это кольцо невозможно извлечь из посадочного места и после каждого наращивания рабочей колонны СГДА эти кольца будут оставаться внутри пульпоподъемной колонны, многократно увеличивая гидравлическое сопротивление движению пульпы, из-за ее твердой фракции, что чревато образованием пробок и может привести к аварии и остановке работы комплекса СГДА.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание надежного устройства для спуска, фиксации и извлечения труб подачи воздуха при наращивании комплекса СГДА.
Технический результат - упрощение технологического процесса спускоподъемных операций рабочих труб, уменьшение гидравлического сопротивления восходящему потоку пульпы.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для заглубления воздушных труб скважинного гидродобычного агрегата комбинированного типа, включающем оправку, фиксаторы, кольцевой проем, образованный между торцами труб пульпоподъемной колонны и муфтой, их соединения, и переводник, особенность заключается в том, что оправка воздушных труб выполнена в виде муфты с фиксаторами - подпружиненными «сухариками» со скошенными гранями, которые при достижении кольцевого проема под воздействием пружин, фиксируют оправку, а скошенные грани «сухариков» позволяют извлекать ее из кольцевого проема при подъеме воздушных труб в верхнюю часть корпуса СГДА.
Оправка воздушных труб в устройстве для их заглубления, выполненная в виде муфты с фиксаторами, позволяет опускать воздушные трубы, устанавливать их в кольцевом проеме соединительной муфты пульпоподъемной колонны и извлекать их из него, что существенно упрощает процесс наращивания рабочих труб скважинного гидродобычного агрегата, кроме того она позволяет многократно использовать устройство для заглубления воздушных труб в кольцевой проем.
Заявляемая полезная модель представлена на фиг.№1 и №2.
На фиг. №1 изображен общий вид устройства с трубами подачи сжатого воздуха, включающий в себя: пульпоподъемную колонну поз. 1, переводник устройства заглубления поз. 2, оправку в виде муфты поз. 3, винт поз. 5, ограничитель поз. 4, упор поз. 6 сухарики поз. 7, пружины узла фиксации поз. 8, муфта пульпоподъемной колонны поз. 9, переводник оправки поз. 10, муфта воздушных труб поз. 11, воздушные трубы поз. 12.
На фиг. №2 изображен разрез А-А и вид А. Процесс заглубления воздушных труб выглядит следующим образом.
После демонтажа узла подачи сжатого воздуха (не показан) к муфте воздушных труб поз. 11, с помощью переводника поз. 10, присоединяется оправка поз. 3 с фиксирующими элементами - подпружиненными «сухариками» поз. 7, переводник овершота (не показан) и вся остальная конструкция, состоящая из устройства заглубления и воздушных труб, которая с помощью овершота опускается в пульпоподъемную колонну через корпус СГДА и фиксируется в кольцевом проеме ее соединительной муфты поз. 9 подпружиненными «сухариками» поз. 7, которые срабатывают под воздействием пружин поз. 8, и вся колонна воздушных труб зависает в пульпоподъемной колонне.
После завершения процесса наращивания комплекса СГДА к нему присоединяют корпус надскважинной части, затем опускают овершот внутрь пульпоподъемной колонны для соединения его с устройством заглубления и извлекают вместе с воздушной колонной наверх в корпус, где крепят на опорной плите (не показано). При срыве устройства заглубления из кольцевого проема вверх, скошенные грани «сухариков» не препятствуют подъему и свободно выходят из зацепления, что в дальнейшем не создает препятствий при подъеме пульпы.
Когда муфта поднятой воздушной колонны устанавливается на место, к корпусу присоединяют узел подачи сжатого воздуха, после чего комплекс СГДА готов к очередному циклу очистных работ.