Устройство для освоения скважин на воду

Устройство для освоения скважин на воду

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1!) 548766

Со!ее Советскнх

Соцнвлнстнческнх

Республик

=-с

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.74 (21) 2049307/03 с присоединением заявки ))!е (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77, Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 30.03.77 (51) Ч К1 - Е 21В 43/00

Госукерственный ко1ннтет

Совете !йнннстров СССР по леван нзооретеннй н открытей (53) УДК 622.245.2(088.8, (72) Авторы !!3()()!)е Ген!!я

В. В. Верстов, С. Л. Драхлис, М, Г, Цейтлин, !!. Е. Ожерелье!1, Б. А. Цыганков и В. М. Лукин

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (7! ) Заяи)тель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН НА ВОДУ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при освоении скважин на воду, пробуренных вращательным способом с применением промывки глинистым раствором.

Наибольший э!рфект восстановления проницаемости призабойной зоны водоносного пласта дости."ается в тех случаях, когда на глинистую корку воздействуют динамическими импульсами I! осуп!Сствляют интенсивную промывку ство !а сквт1жи!!.

Известно устройство для вибрационной разглинизации скважин I!a воду, включающее колонну труб, штангу с дисками и вибратор.

Однако для работы этого устройства буровую площадку необходимо снабжать электроэнергией, что в условиях бурения гидрогеологичес)ких скважин часто ьызывает затруднения.

Возможность вести откачку скважин без использования электроэнергии дает применение струйных насосов, но из-за недостаточной интенсивности динамического воздействия на пласт при их работе в ряде случаев не удается восстановить естественную проницаемость призабойной зопы водоносного пласта.

Цель изобретения состоит в повышении качества очистки призабойной зоны скважины при ее откачке струйным насосом путем повышения степени динамического воздействия на пласт.

Это достигается за счет того, что устройство снабжено цилиндром с силовым поршнем и управляющим узлом, выполненным в виде подпружиненного плунжера, размещенного в верхней части цилиндра, который соединен с соплом струйного насоса и уплотнителя.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, продольный разрсз; на фпг.

2 — разрез по А — А па фиг. 1.

Устройство включает колонну труб 1, корпус 2 с резиновым уплотнптелем 3, соплом 4, смесителем 5 и диффузором 6. Труба 1 соединяется с корпусом 2 посредством воздушного колпака 7 и ударной трубы 8. В корпусе 2 !

5 смонтирован цилиндр 9, связанный каналами

10 и 11 с управляющим элементом 12 и силовым поршнем 13 — со штоком, причем в нижней части корпуса 2 установлен подпружиненный обратный клапан 14.

Управляющий элемент 12 состоит пз конусообразного плунжера 15, имеющего пружину

16 и центральньш кольцевой проход 17, и копусной втулки 18, расположенной в верхней части цилиндра 9. Силовой поршень жестко связан со штоком 19 и упруго соединен с цилиндром 9 посредством пруж!гн 20. К нижнему торцу штока 19 присоединен рабочий орган 21, который может представлять собой, например, штангу с дисками 22.

3!) Устройство работает следующим образом.

548706

Сначала механизм опускается в скважину на колонне труб 1 таким образом, чтобы шток 19 находился под фильтром 23. Затем для приведения его в действие включается расположенный на поверхности насос, который подает воду по колонне труб 1 во внутреннюю полость ударной трубы 8. После прохождения ударной трубы 8 рабочий поток по кольцевому проходу 17 заполняет надпоршневую полость и поступает через каналы 10 и

11 соответственно в сопло 4 и уплотнитель 3.

При этом уплотнитель 3 разжимается и изолирует зону фильтра от верхней части скважины, а поток жид кости, выходящий из сопла

4, создает в полости 24 разрежение, за счет которого вода из зоны фильтра подсасывается через обратный клапан 14, полость 24 и кольцевое пространство 25 в смеситель 5.

После прохождения смесителя 5, в котором происходит выравнивание скоростей рабочего и откачиваемого потоков жидкости, суммарный поток через диффузор 6 и далее по кольцевому пространству между колонной труб 1 и эксплуатационной колонной 26 поднимается на поверхность.

В момент, когда скорость рабочего потока жидкости, движущегося через управляющий элемент 12 достигает величины, при которой сопротивление протеканию через кольцевой проход 17 будет больше усилия сжатия пружины 16, происходит захлопывание управляющего элемента 12, т. е. конусообразный плунжер 15 садится в конусную втулку 18 и перекрывает каналы 10 и 11. При этом происходит резкая остановка движения рабочего потока жидкости и возникает гидравлический удар, вследствие которого поршень 13 вместе с рабочим органом 21 начинает ускоренно дв и г ать с я в н из.

При закрытии канала 10 истечение жидкости из сопла 4 прекращается, разрежение в полости 24 исчезает, обратный клапан 14 закрывается и исключает обратное перетекание ,воды из нагнетательной зоны в зону фильтра.

После завершения действия гидравлического удара давление в ударной трубе 8 и цилиндре 9 подает, управляющий элемент 12 и силовой поршень 13 с рабочим органом 21 под действием пружин соответственно 16 и 20 возвращаются в исходное положение. При этом канал 10 открывается и рабочий поток жидкости вновь поступает в сопла 4. Цикл повторяется.

Длительность гидравлического удара определяется временем пробега волны в ударной трубе 8 от силового поршня 13 до воздушного колпака 7 и обратно.

Рациональная частота колебаний силового поршня 13 и рабочего органа 21, определяющая величину импульсов гидродинамического

20 давления, разрушающего глинистую корку на стенках фильтра и скважины, достигается изменением длины ударной трубы 8.

Таким образом, при работе предлагаемого устройства происходит разглинизация сква23 жин за счет ее откачки и одновременной интенсивной гидродинамической обработки фильтра и водоносного пласта.

Формула изобретения

Устройство для освоения скважин на воду, включающее колонну труб, струйный насос, штангу с дисками, уплотнитель, отлич а юще е с я тем, что, с целью повышения качества

35 очистки призабойной зоны путем динамического воздействия, оно снабжено цилиндром с силовым поршнем и управляющим узлом, выполненным в виде подпружиненного плунжера, размещенного в верхней части цилиндра, 40 который соединен с соплом струйного насоса и уплотнителем.

548706

Составитель Т. Атакулов

Техред Л. Гладкова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Е. Шепелева

Заказ 366i9 Изд. М 267 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

/2

/5

/и

/7

Ю

// ,/

Л