Гидромониторное устройство для образования полостей в подземных формациях через скважины

Полезная модель направлена на повышение эффективности работы устройства при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Указанный технический результат достигается тем, что гидромониторное устройство для образования полостей в подземных формациях через скважины включает полый вал с радиальными отверстиями, на конце которого закреплен вращающийся корпус с боковыми гидромониторными насадками. При этом корпус зафиксирован на валу от осевого перемещения, а кольцевой зазор между корпусом и валом герметизирован. Верхняя часть вала выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб. Нижний конец полого вала снабжен забойной гидромониторной насадкой, а боковые гидромониторные насадки размещены внутри вращающегося корпуса гидромониторного устройства.

Полезная модель относится к области гидравлической добычи полезных ископаемых, а именно к устройствам для скважинной гидродобычи (СГД) полезных ископаемых, и может найти применение для СГД твердых полезных ископаемых, а также при сооружении засыпных фильтров, свай, опор и т.п.

К настоящему времени разработано значительное количество различных конструкций скважинных гидромониторных устройств, предназначенных для расширения скважин (см. например А.С. СССР 406014, 488012, 665091, 711295, 724741, 829955, 881326, 928013, 953212, 956794, 1016517, 1095014, 1122829, 1129356, 1234634, 1244319, 1294993, 1281675, 1364728, 1448055, 1460279, 1506115 и др.).

Известно гидромониторное устройство конструкции ПСО Востокбурвод для образования полостей в скважинах (А.Д. Башкатов. Сооружение высокодебитных скважин. - М.: Недра, 1992. С.150-151). Это устройство и принято за прототип заявляемой полезной модели. Гидромониторное устройство включает сообщенный с источником напорной воды полый вал с радиальными отверстиями, на конце которого закреплен вращающийся корпус с боковыми гидромониторными насадками, направленными по касательной к поверхности стенки скважины. Кольцевой зазор между корпусом и валом герметизирован самоуплотняющимися манжетами. Корпус зафиксирован на валу от осевого перемещения с помощью шайбы и шплинта. Верхняя часть вала выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб.

Недостаток вышеназванного устройства состоит в малой эффективности работы при СГД полезных ископаемых. Это связано с тем, что, во-первых, в устройстве отсутствует забойная насадка, во-вторых, имеется высокая вероятность деформации и поломки боковых гидромониторных насадок.

Поставлена задача: повысить эффективность работы устройства при СГД полезных ископаемых за счет обеспечения в процессе добычи углубки скважины и повышения надежности работы боковых гидромониторных насадок.

Поставленная задача решена следующим образом. В соответствие с прототипом, гидромониторное устройство для образования полостей в подземных формациях через скважины включает сообщенный с источником напорной воды полый вал с радиальными отверстиями, на конце которого закреплен вращающийся корпус с боковыми гидромониторными насадками. Кольцевой зазор между корпусом и валом герметизирован самоуплотняющимися манжетами. Корпус зафиксирован на валу от осевого перемещения. Верхняя часть вала выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб.

Согласно полезной модели нижний конец полого вала снабжен забойной гидромониторной насадкой, а боковые гидромониторные насадки размещены внутри вращающегося корпуса гидромониторного устройства.

Далее сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображена конструкция гидромониторного устройства:

- на фиг.1 - конструкция гидромониторного устройства в продольном разрезе;

- на фиг.2 - конструкция гидромониторного устройства в поперечном разрезе.

Гидромониторное устройство (фиг.1, 2) состоит из полого вала 1 с радиальными отверстиями 2 и вращающегося корпуса 3, закрепленного на валу 1 с возможностью вращения. Корпус 3 зафиксирован на валу 1 от осевого перемещения с помощью крепежного устройства, состоящего из шайбы 4 и шплинта 5. На корпусе 3 выполнены боковые гидромониторные насадки 6, подводящие каналы 7 и кольцевая полость 8. Кольцевой зазор между корпусом 3 и валом 1 герметизирован самоуплотняющими манжетами 9. Верхняя часть вала 1 выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб, а нижний конец снабжен забойной гидромониторной насадкой 10.

Гидромониторное устройство работает следующим образом.

После спуска в скважину гидромониторного устройства через радиальные отверстия 2 полого вала 1, подводящие каналы 7 и кольцевую полость 8 под давлением подается рабочая жидкость на боковые и забойную гидромониторные насадки соответственно 6 и 10. За счет того, что насадки 6 расположены тангенциально, при истечении из них гидромониторной струи, возникают реактивные силы, приводящие к вращению корпуса 3.

По сравнению с прототипом боковые гидромониторные насадки 6 расположены внутри вращающегося корпуса 3 гидромониторного устройства, что снижает вероятность их деформации и поломки.

Забойная гидромониторная насадка 10 предназначена для обеспечения в процессе добычи углубки скважины, а также может использоваться для создания условий подъема гидросмеси на поверхность за счет восходящего потока жидкости.

Технический результат: повышение эффективности работы устройства при СГД полезных ископаемых за счет обеспечения в процессе добычи углубки скважины и повышения надежности работы боковых гидромониторных насадок.

Гидромониторное устройство для образования полостей в подземных формациях через скважины, включающее сообщенный с источником напорной воды полый вал с радиальными отверстиями, на конце которого закреплен вращающийся корпус с боковыми гидромониторными насадками, при этом корпус зафиксирован на валу от осевого перемещения, а кольцевой зазор между корпусом и валом герметизирован, причем верхняя часть вала выполнена в виде муфты под резьбу бурильных труб, отличающееся тем, что нижний конец полого вала снабжен забойной гидромониторной насадкой, а боковые гидромониторные насадки размещены внутри вращающегося корпуса гидромониторного устройства.