Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли

Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли содержит подвижную камеру, которая установлена на нижней части внешней эксплуатационной камеры. Последняя выполнена составной с переходом на меньший диаметр. Камера оборудована полыми штангами с коническими насадками и поплавками . При размыве камера вращается вокруг оси, при этом штанги за счет поплавков располагаются на границе растврритель-нерастворитель. 2 з. п, ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 65 G 5/00

PCTBEHHOE ПАТЕНТНОЕ

СТВО СССР

ТЕНТ СССР) ГОСУД

БЕДО

o (ГОСП

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, (Л

К АВ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4650125/03 (22) 10(.07,90 (46) 07((,02.93, бюл, ¹ 5 (71) ВСесоюэное научно-производственное обьединение по рациональному испольэованиюю газа в народном хозяйстве иСоюзпромга " (72) Н.Н,Пышков, Н.Н.Чумиков, В.А.Казарян, б Н.Федоров, А.И.Игошин и A,Å.Варанян (56) А терское свидетельство СССР

N 1091622, кл. Е 21 В 43/28, 1983.

П тент Румынии ¹ 46612, кл. Е 21 С, 1967.

Иэобретение относится к созданию подземных резервуаров геотехнологическим Йетодом в отложениях каменной соли, може1 быть использовано в газовой, нефтя йосй, х мической и других отраслях промышленно ти при строительстве хранилищ для жидк х и газообразных веществ.

И вестно устройство для создания подземнь х выработок через буровую скважину, содержащую колонну труб. башмак которой шарнирно соединен с рабочим органом, выполненным в виде телескопической трубы с гидромониторной насадкой.

Недостатки указанного устройства — невысок я скорость создания подземных выработок, низкая надежность в работе при налич и пропластков, Иэвестно также устройство для создания подземных емкостей с установленным на водоподающей колонне шарнирно эа„„5U ÄÄ 1792893 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ЗАДАННОЙ

КОНФИГУРАЦИИ B КАМЕННОЙ СОЛИ (57) Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли содержит подвижную камеру, которая установлена на нижней части внешней эксплуатационной камеры. Последняя выполнена составной с переходом на меньший диаметр. Камера оборудована полыми штангами с коническими насадками и поплавками, При размыве камера вращается вокруг оси, при этом штанги за счет поплавков располагаются на границе растворитель-нерастворитель. 2 з. и, ф-лы, 3 ил, крепленным вращающимся рабочим органом с соплами. Ъ

Недостатки такого устройства — невозможность создания подземной выработки заданной конфигурации, снижение интен- сивности растворения пласта соли при увеличении диаметра выработки. О

Наиболее близко к предлагаемому устройство для создания подземных резервуа- . (, ) ров в каменной соли, включающее внешнюю и центральную колонны труб для подачи растворителя и отвода строительного рассола, в нижней части межтрубья которых ниже пакера установлены штуцера, соединенные гибкими шлангами с управляемыми гйдромониторными коническими насадками, которые при помощи цепей, связаны с башмаком нижней колонны.

Недостатки рассматриваемого устройства — сложность управления гидромони1792893

25 торными насадками, необходимость проведения поэтапного создания выработки, невысокая интенсивность создания, сложность сооружения подземных резервуаров заданной конфигурации, Целью изобретения является повышение эффективности создания подземных резервуаров и восстановление их конфигурации при ремонтных работах, Достигается цель тем, что внешняя подвесная колонна выполнена с переходом на меньший диаметр в нижней части, на которой установлена подвижная камера, имеющая гидравлическую связь с межтрубьем внешней и центральной колонн через отверстия на внешней колонне, при этом подвижная камера выполнена в виде цилиндрической обоймы с направляющими поверхностями, установленными по скользящей посадке в верхней и нижней ее частях, причем дно подвижной камеры через штуцеры шарнирно соединено с полыми штангами, оборудованными коническими насадками с дополнительными отверстиями в боковой поверхности, на штангах установлены поплавки, а водоподающая камера выполнена с возможностью осуществления вращательного и осевого движения. ДЛя защиты рабочего органа от механических повреждений при спуске эксплуатационных колонн подвижная камера с штангами закрыта легко сбрасываемым кожухом.

В результате проведенного поиска нами не были обнаружены технические решения, обладающие сходными с отличительными признаками заявляемого устройства,. что обеспечивает новизну по сравнению с прототипом. Предложенное устройство отвечает критерию "Существенные отличия".

На фиг, 1 представлено устройство в рабочем положении. В пробуренную скважину 1 спущена обсадная колонна и зацементирована до проектной отметки потолочины создаваемого подземного резервуара. В обсадную колонну 6 спущена внешняя 5 и центральная 4 подвесные колонны. Нижний торец центральной колонны

4 установлен на отметке дна емкости 10, а в межтрубье колонн 4 и 5 в нижней части установлен пакер 2.

На нижнем участке колонны 5 смонтирована подвижная водоподающэя камера

11, в верхней и нижней частях которой имеются направляющие поверхности 3. Дно водоподающей камеры 11 снабжено штуцерами 13, которые соединены посредством подпружиненных шарниров 14 с полыми штангами 15;

Для предотвращения повреждения узла размыва, при спуске его в скважину, на последний установлен легко сбрасываемый защитный кожух 12.

На фиг, 2 и 3 представлены схемы устройства для создания подземного резервуара в рабо ем положении, Полые штанги 16 снабжены поплавками 17. На концах штанг

16 установлены конические насадки, снабженные центральными 19 и боковыми 18 выходными отверстиями. В верхней части подвижной камеры 11 смонтирован вертлюг

23, соединенный при помощи троса 22 с лебедкой 24. Устье скважины оборудовано патрубками с задвижками 7, 8 и 9 соответственно для подачи растворителя, отбора строительного рассола и закачки нерастворителя, Строительство подземного резервуара каменной соли осуществляют следующим образом. В скважину 1 спускают в собранном виде узел размыва. По межтрубью колонн 4 и 5 производят первоначальную подачу растворителя, который через отверстие 10 во внешней подвесной колонне 5 поступает в водоподводящую камеру 11, откуда через штуцеры 13 и 14 по полым штангам 15 поступает через насадки 17 и 18 во внутреннюю полость защитного кожуха 12.

За счет избыточного давления, образующегося в полости, происходит сбрасывание защитного кожуха 12. Контроль за сбросом защитного кожуха осуществляется по показаниям манометра.

После этого аппарат готов к проведению дальнейших операций по созданию подземного резервуара, для чего, как указывалось выше, по межтрубью колонн 4 и 5 подают растворитель, который, выходя из конического насадка через отверстия 17 и

18, растворяет близко расположенный массив каменной соли. Строительный рассол, образующиися в процессе создания подземной камеры, поступает в центральную колонну4, откуда направляется через патрубок 8 в отводящий рассолопровод.

Для предотвращения растворения потолочины подземной выработки в межтрубье обсадной G и внешней подвесной 5 колонн труб вводят жидкий или газообразный нерастворитель, По мере развития диаметра выработки с изменением границы раздела рассол нерастноритель штанги 15, соединенный с поплавками 16, перемещаются вертикально в плоскости при помощи шарнирного соединения 14, приближая конические насадки к поверхности массива соли. При истечении растворителя из насадков через боковые отверстия 17 за счет реактивной составляю1792893

40 цей струи осуществляется круговое вращение водоподающей камеры относительно неподвижной внешней подвесной колонны

5, Вращение водоподающих штанг интенси1 фицирует процесс размыва, ускоряет массообменные процессы и позволяет направленно подавать растворитель к размы1 аемой поверхности.

Управление процессом размыва осущетвляют изменением уровня границы раздеа рассол-нерастворитель без перестановки одвесных колонн на промежуточных этапах троительства. Перемещение водоподающих танг 15 в этом случае осуществляется при омощи поплавков 16. Вертикальное переещение водоподающей камеры 11 на следущую ступень относительно неподвижной нешней колонны 5 при достижении штанг

15 с поплавками 16 своего верхнего положеия, при дальнейшем изменении уровня раницы раздела рассол-нерастворитель, существляется при помощи лебедки 21, содиненной тросом 19 с вертлюгом 20. Вертрег 20; установленный в верхней части

Мамеры 11. позволяет осуществлять враща тельное и осевое перемещение водоподаю4ей камеры, Таким образом ! . осуществляется управляемое перемещение .водоподающей камеры с рабочими органа1 ми при переходе с одной ступени на другую, что позволяет создавать подземную выраI ботку заданной конфигурации (сфера, ци линдр и т. д.) во всем интервале глубин заложения.

Использование предлагаемого устройства при проведении ремонтных работ по доразмыву емкости позволяет исправлять форму подземных выработок, сооруженных с нарушениями при строительстве или изменившихся в результате конвергенции, Формула изобретения

1, Устройство для создания подземных резервуаров заданной конфигурации в каменной соли, включающее внешнюю колон,ну труб для подачи растворителя и центральную колонну для отбора рассола, I пакер в межтрубье укаэанных колонн, кото.I рое в нижней части через штуцеры сообщено с коническими насадками. о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффектив ности создания подземных резервуаров и восстановления их конфигурации при ремонтных работах, внешняя колонна выпол,нена составной с переходом на меньший диаметр в нижней ее части, которая снабже на камерой, установленной с возможностью ее перемещения относительно внешней ко5

Практическая реализация предлагаемого устройства для создания подземных резервуаров в каменной соли позволит: — ускорить время строительства подземной выработки; — повысить устойчивость подземного резервуара за счет создания выработки требуемой конфигурации; — осуществлять ремонтно-восстановительные работы по исправлению формы подземной выработки; — получить экономию капитальных и эксплуатационных расходов.

Экономический эффект от применения устройства. по сравнению с базовым вариантом, заключается в сокращении сроков строительства подземного резервуара. Так при использовании базового варианта технологическое время на строительство хранилища обьемом 70,0 тыс. м составляет 280 з суток, концентрация получаемого строительного рассола 250 г/л, производительность подачи воды 100 м /ч. Суммарное з количество рассола. образующегося в процессе размыва, 565 тыс. м . з

При использовании предлагаемого устройства за счет интенсификации процесса размыва концентрацйи получаемого рассола будет 300 г/л, на строительство подземного резервуара вместимостью 70 тыс. м

3 потребуется 2 10 суток, количество получаемого рассола составит 420 тыс. м, з

Таким образом, по сравнению с базовым вариантом технологическое время на строительство подземного резервуара сократится на 70 суток, при этом на 145 тыс. м

3 меньше потребуется удалять строительного рассола. лонны, сообщенной с межтрубьем центральной и внешней колонн, при этом камера выполнена в виде полой цилиндрической обоймы с направляющими поверхностями, установленными по скользящей посадке верхней и нижней части, шарнирно соединенной с полыми штангами при помощи штуцера в дне камеры, причем конические насадки установлены на штангах и имеют дополнительные отверстия в боковой поверхности, а штанги снабжены поплавками.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что камера выполнена с возможностью осуществления вращательного и осевого движений.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью защиты от механиче1792893 ских повреждений, подвижная камера обо- ным с возможностью его легкого сбрасыварудована защитным кожухом, выполнен- ния с камеры.

1792893

1792893

Составитель В,Повидайло

Техред М.Моргентал Корректор -М.Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 478 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5