Герметизатор для нагнетания жидкости в массив

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Г 5 ИСАНИЕ ЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71 ) Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского инстятута по безопасности работ в проьыаленности(56 ) 1, Иредварительное увлажнение угольных пластов, М., фНедраф, 1974, 107-108.2. Оборудование и приборы для комплексного обеспыливания угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Каталог-справочник. М., 1975, с. 18.ЯО 1051311 А(54)(57) ГЕРМЕТИЗАТОР ДЛЯ НАРНЕТАНИЯЖИДКОСТИ В МАССИВ, включающий корйус,подводящую трубу, упругорасширяющийсяшланг в клапан с дроссельнымотверстием, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с .целью повышения надежностигерметизации за счет уменьшения по"терь давления в клапане при нагне- ,тании жидкости в массив, клапан выполнен в,виде плунжера с разновеликими торцовыми поверхностями и разгру.зочными отверстиями, а корпус выполнен с дренажным каналом и обводнымканалом, соединяющйм подводящуютрубу с упругорасширяющимся шлангом.Изобретение относится к горнойпроьыаленности и может быть испольэовано для герметизации скважин(шпуров) при нагнетании жидкости вугольные пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа и по пылевому фактору,Известен герметизатор скважин,состоящий иэ упругорасширяющегосяшланга и насадки с калиброваннымиотверстиями, служащей для создания 10предварительного подпора Г 1 ),Недостатком данного герметиэатораявляется то, что потери давленияжидкости значительно уменьшают величину давления, под которым жидкость 15нагнетается в массив.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является герметиэатор, включающий корпус, подводящуютрубу, упругорасширяющийся шланг иклапан с дроссельным отверстием иподпружиненным уплотненным штоком 2).Недостаток известного герметизатора состоит в том, что по окончаниипредварительного распора упруго расширяющегося шланга в скважине (шнуре)при дальнейшем нагнетании жидкостипотери давления в герметизаторе,. равные обычно 30-40 кгс/см 2, остаются почти неизменными (для насосныхустановок, работающих в жестком режиме), что уменьшает величину давления,под которым жидкость нагнетается вмассив. снижение давления в скважине З 5(шпуре ) уменьшает эффективность гид"рообработки, а потери дарения вдроссельной насадке приводят кнепроизводительным потерям энергии. Крометого, при извлечении герметизатора 40иэ скважины шланг с насадкой в результате деформации стенок скважиныв ряде случаев обрывается.Цель изобретения - повышение надежности герметизации за счет уменьшения потерь давления в клапане принагнетании жидкости в массив.Поставленная цель достигаетсятем, что в герметизаторе, включающемкорпус, подводящую трубу упругорасширяющийся шланг и клапан с дроссельным отверстием, клапан выполнен ввиде плунжера с разновеликими торцевыми поверхностями и разгрузочнымиотверстиями, а корпус выполнен, в.дренажным каналом и обводным каналом,55соединяющим подводящую трубу с упругорасширяющимся шлангом,На Фиг. 1 и 2 дана схема герметизатора до начала герметизации и вмомент герметизации, план; на фиг. 3. бОразрез АА на фиг. 21 на Фиг, 4 разрез Б-В на фиг. 2.Герметиэатор для нагнетания жидф кости включает подводящую трубу 1,плунжер 2 с дроссельным отверстием Э, 65 корпус 4 с обводным каналом 5, ствол 6, оконцеватель 7, упругий шланг 8. В плунжере выполнены раэру " зочные отверстия 9;В корпусе 4 выполнен дренажный канал 10. Плунжер 2 снабжен уплотнениями 11.Герметизатор работает следующим образом.После Ввода герметизатора в сква". жину для гидравлической обработки массива через подводящую трубу 1в полость В подается высоконапорная вода (жидкость) и создается избыточное давление Р, определяемое величиной дроссельйого отверстия 3 и плунжера 2 и производительностью высоконапорной насосной установки (Фиг. 1 и 3). На площадь плунжера 8., Вбэдействует усилие Р. = Б Р, . В полости Г в начальный момент подачи жидкости давление отсутствует, и на площадь плунжера В усилие не воздействует, поршень находится в положении, укаэанном на фиг. 1. Вода из полости 1 через обводной канал 5, расположенный в корпусе 4,поступает.в пространство между стволом б , оконцевателем 7 и упругим .шлангом 8, который расширяясь,создает предварительный распор игерметизацию скважины (фиг. 1 и 4).Одновременно вода поступает черездроссельное отверстие 3 в полость Ги через ствол в нагнетательную ка-меру скважины. По мере нарастаниядавления в скважине на площадьплунжера 52 воздействует усилиеГ, =82 Р 2, которое при давленииР: --- Р аР -ЛР,.2 21где дР - потери давления воды в .;дроссельном отверстии ) уравниваетсяа прк дальнейшем повышении давленияпревышает усилие, воздейстэующее наплощадь 3 т.е. ГР, плунжераперемещается в указанное на Фиг. 2положение под действием реэультирующего усилияф 2 ( оопр 1где Г- усилие, затрачиваемоена преодоление сопротивления силтрения плунжера о стенки корпуса.При этом открываются разгрузочныотверстия 9, через которые вода иэполости Ь проходит в полость Г созначительно меньшими потерями давле-,ния, эа счет чего и повышается давление нагнетания воды в массив приего гидрообработке.При перемещении плуижера 2 проис-,ходит удаление воздуха из полости Дчерез дренажный канал 10 в неэагерме .тизированную часть скважины,ЮфиРЗ Составитель Г. ВасючковаТехреду,Кастелевнч КорректорИ едакто вальчу е Зак Подписиомитета СССРткрытийушская наб., д. 4/5 иал ППП "Патентфф, г. Ужгород, ул. ПрОектная, 4 Уплотнения 11 являются составной. ,частью плунжера 2 и перемещаются вместе с ним в процессе работы. В начальный период нагнетания (фиг. 1) они служат для предотвращения, пере- тока жидкости из полости 8 в полость Г помимо дроссельного отверстия 3 и утечки жидкости из полостей 8 н Г в полость Д и далее через дренажный канал 10 в неуплотненную часть скважины.Непосредственно в момент нагнетания (фиг. 1) они служат для предот 635/37 Тираж 444 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, И, Р вращения утечки водь из полостейЬ н Г в полость Д и далее черездренажный канал 10 в неуплотненнуючасть скважины.Преимущество предлагаемого герметизатора состоит в том, что егоиспользование позволяет уменьшитьпотери давления нагнетаемой жидкостив клапане, за счет чего повиааетсядавление, под"которым жидкость пос" 10 тупает в пласт, и увеличивается эф-фективность обработки массива жидкостью.