Устройство для образования и плавления ледяных тампонов в скважинах

Устройство для образования и плавления ледяных тампонов в скважинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

284 760

3 отдельных статоров (компрессорного 22 детандерного 23 ) и рабочей (нагревательной) камеры 24.

Работает устройство следующим образом. б

В кольцевой канал 25, образованный ставами труб, поступает сжатый осушенный воздух с температурой на уровне естественной температуры окружающих скважи-

10 ну пород. Пройдя в конец канала, воздуш- ный поток изменяет направление движения на противоположное, поступая в концентри-: чески расположенный канал 26 ° По этому каналу воздух подается к турботермотранс15 форматорной машине 18, в которой претер-, певает сжатие в компрессоре 19 до давлений, обеспечивающих поступление горячего потока в рабочую (нагревательную) камеру 24 на участке плавления ледяного тампона 27, с последующим расширением потока в детандере 20 и сопутствующим ему е

6 снижением (восстановлением ); температуры до уровня температуры горных пород.

Расширение воздуха в детандере 20 сопровождается превращением кинетической энергии потока в механическую на рабочих колесах, передаваемой через ротор 21 компрессору 19.

Отработанный в турботермотрансформаторной машине 18 воздух, двигаясь по кольцевому каналу 26, поступает в турбо-. холодильную машину 11, в .которой претер- певает расширение в детандере 12, обеспечивающем поступление низкотемпературного потока в рабочую (холодильцую) камеру

17 на участке образования ледяного тампона 28, с последующим сжатием в компрессоре 13 и повышением (восстановлением) температуры воздуха до уровня температуры горных пород.

Расширение воздуха в детандере 12 сопровождается превращением кинетической энергии потока с механическую на рабочих колесах, передаваемой через ротор компрес- л5 сору 13.

Отработанный в турбохолодильной машине 1 1 воздух, двигаясь по кольцевому каналу 26, поступает из скважинных труб на выход, и далее — в компрессор 1 че- . 50 рез ресивер G. Сжатый в компресаф е воздух подается к ресиверу 2 и далее через холодильник 4 и осушитель 5 возвращается в кольцевой канал 25 скважинных труб с температурой на уровне температуры 55 горных пород. В дальнейшем замкнутый цикл работы устройства повторяется.

Перед пуском устройства в работу оно заполняется воздухом посредством подкачиваюшего компрессора 6 до расчетного 60

4 давления в ресивере 3. В процессе работы устройства подкачиваюший компрессор 6 пополняет утечки воздуха иэ устройства и поддерживает расчетное количество в ресивере 3.

Работа холодильной и турботермотрансформаторной машин обеспечивает температуру потока воздуха в кольцевом канале 26 вне участков размещения турбохолодильной машины 11 и турботермотрансформаторной машины 18 близкую к температуре. окру>кающих скважину пород, вследствие чего температура последних остается без изменения.

Наибольшее давление воздуха создается в рабочей (нагревательной) камере 24, наименьшее — в рабочей (холодильной) камере 17. Рабочее давление воздуха перед поступлением в турботермотрансформаторную машину 1 В выше отработанного воэо духа за турбохолодильной машиной 11 вслед=. ствие необратимости процессов в холодиль.ной и турботермотрансформаторной машинах.

Эти потери давления, а также и другие восстанавливаются в компрессоре.

Через центральный став труб 8 подается в скважину цементный раствор для цементации трещиноватых пород.

Технология образования и плавления ледяных тампонов и цементации трещиноватых пород отступающими заходками от забоя скважины осуществляются следующим образом.

В пробуренную на всю глубину скважину вставляют концентрично расположенные ставы труб. Турбохолодильную машину 11 размещают против горизонта образования ледяного тампона первой заходки, а турботермотрансформаторную машину 18 ближе к забою. скважины.

Работа устройство после установки его на первую заходку обеспечивает образование ледяного тампона холодильной машиной

11, а работающая одновременно турботермотрансформаторная машина 18 повышает температуру окружающими его пород. После образования ледяного тампона через став 8 ,закачивается(цементный раствор для цементации первой заходки.

По окончании цементации первой заходки все ставы труб перемешаются на вторую заходку с таким расчетом, чтобы холодильная машина 11 разместилась на горизонте образования ледяного тампона второй за>::.ед-.ки, турботермотрансформаторная машина 18- против тампона предыдущей заходки. Дистанция между холодильной и туброгермотрансформаторной машинами устанавливается наличем телескопичности ставов труб 9 и

28476 0

10. После образования тампона второй заходки и с целью обнажения трешин в породах со стороны скважины-«одновременного плавления предыдушего тампона- — производится цементация второй заходки.

В дальнейшем при переходе на последуюшую заходку, операция перемешения ставов труб и размешения холодильной и турботермотрансформаторной машин на со.ответствуюших горизонтах повторяется.

При перемешении ставов труб на очередную заходку ликвидация прихвата внешнего става труб 7 ледяным тампоном выполняется кратковременной работой турботермотрансформаторной -" пины 18 на горизонте ледяного тампона. Для этого сначала разм-шают холодильную и турботер,мотрансформаторную машины на заданных горизонтах о чередной заходки, затем после кратковременной раооты турботермотрансформаторной машины 18 против тампона и ликвидации прихвата производят соответствуюшее перемешение внешнего става труб 7.

Формула изобретения

Устройство для образования и плавде1О . ния ледяных тампонов в скважинах, вклю- чакйцее компрессорную установку и кон ! ,центрично расположенные ставы труб, о т ,л и,ч а ю ш е е с я тем, что, с целью о образования тампонов на заданном горизонте с последуюшим их плавлением, оно снабжено соосно расположенными на ста-, вах труб воздушными турбохолодильной и, турботермотраисформаторной машинами> каждая из которых состоит из детандера, компрессора и рабочей камеры, 284760

Подписное

Заказ 5907

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35 Раушскан ныб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4