Фильтровая колонна для сооружения восстающей дренажной скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 1231211 19) 4 Е 21 В 43 10 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ ТОРСКОМЪ( СВИ 2 зирующими С 1 еГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторско-технологический и проектно- изыскательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу(54) (57) 1. ФИЛЬТРОВАЯ КОЛОННА ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ВОССТАЮЩЕЙ ДРЕНАЖНОЙ СКВАЖИНЫ, включающая буровой наконечник, переводник с обратным клапаном, фильтровые и обсадные трубы и расположенные внутри них напорные трубы с пакером и механизмом фиксации пакера, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации путем автоматизации установки и извлечения напорных труб и пакера за счет использования давления промывочной жидкости и естественного напора подземных вод, механизм фиксации выполнен в виде кольцевых выступов, размещенных внутри обсадных труб, и прорезной обоймы, соединенной с пакером и напорными трубами, которая снабжена подпружиненными раздвижными упорами, подпружиненной зубчатой муфтой и подвижной гильзой, причем подвижная гильза размещена внутри обоймы и кинематически посредством зубчатой муфты связана с раздвижными упорами, шарнирно установленными на обойме,2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что напорные трубы и переводник соединены между собой с возможностью осевого перемещения и снабжены амортии направляющими элементами.35 40 45 50 55 Изобретение относится к горному делу, разработке полезных ископаемых и предназначено для использования при сооружении наклонно-восстающих дренажных скважин, а также при строительстве скважин в сложных геологических условиях для целей хозяйственного водоснабжения,Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации путем автоматизации установки и извлечения напорных труб и пакера за счет использования давления промывочной жидкости и,естественного напора подземных вод,На фиг, 1 изображена фильтровая колонна, разрез; на фиг. 2 - механизм пакера.Фильтровая колонна состоит из бурового наконечника 1, переводника 2 с обратным клапаном 3, фильтровых труб 4, соединенных с переводником 2 и обсадными трубами 5. В фильтровых 4 и обсадных 5 трубах установлены напорные трубы 6, соединенные с помощью резьбы с пакером 7, в нижней части которого установлен механизм фиксации, выполненный в виде прорезной обоймы 8, с внешней стороны которой шарнирно установлены раздвижные упоры 9 с пружинами 10 (фиг. 2). Раздвижные упоры размещены шарнирно на оси и посредством выводной зубчатой муфты 11, которая несет зубцы с пружинами 12 и пальцами 13, кинематически соединены с подвижной гильзой 14, установленной внутри обоймы 8, а также с кольцевыми выступами 15, размещенными внутри обсадных труб 5. На прорезной обойме 8 в нижней части установлен направляющий амортизирующий воронкообразныи элемент 16, выполненный из эластичного материала. Подвижная гильза 14 имеет гнездо 17 и встроена телескопически в прорезную обойму 8. Напорные трубы 6 оснащены переводником 18 с обратным клапаном 19, переводником 20 с амортизирующими элементами 21, а также направляющими элементами 22 (фиг, 1). Переводник 2 также несет направляющие 23 и герметизирующие 24 элементы под соединениес напорными трубами 6. Подготовку устройства к работе производят с определением длины фильтровых 4 и напорных 6 труб, в зависимости от чего намечают место установки пакера 7 и кольцевых выступов 15, которые устанавливаются в первой обсадной трубе 5. Может быть установлена обойма (не показана) из нескольких кольцевых выступов 15, Пакер 7 и механизм фиксации в собранном виде отдельно проверяют в трубе 5, регулируя взаимодействие раздвижных упоров 9 с зубьями муфты 11, пружин 10, выводной зубчатой муфты 11 с пружинами 12, пальцев 13 с подвижной гильзой 14. При этом пакер 7, раздвижные упоры 9 и амортизирующий элемент 16 должны свободно проходить в обсадных трубах 5 и фиксироваться на коль 5 10 15 20 25 30 цевых выступах 15, а пружина 12 должна быть рассчитана на повышенное рабочее давление. рабочей жидкости. Проверка взаимодействия может быть произведена непосредственно на буровом станке.Устройство работает следующим образом.В скважину 25 до вскрытия водоносного горизонта 26 вводят первую фильтровую трубу 4 с буровым наконечником 1, перевод- ником 2 с обратным клапаном 3, направляющими 23 и герметизирующими 24 элемен 1 гами. Затем последовательно соединяют другие фильтровые трубы 4 и обсадную трубу 5 с кольцевыми выступами 15. Собирают и последовательно вводят напорные трубы 6 в комплекте с другими деталями, которые имеют возможность осевого перемещения в переводнике 2, в . пакер 7 и механизм фиксации. Затем в скважину подают промывочную жидкость 27 с помощью гидравлической системы бурового насоса, предваритель. но введя шаровой полый клапан 28 в обсадную трубу 5. Под давлением жидкости порядка 1,5 МПа вводят клапан в гнездо 17 подвижной гильзы 14 и через пальцы 13 воздействуют на упоры 9, которые, поднимаясь,входят в зацепление с кольцевыми выступами 15. Затем отключают буровой насос, выводят шаровой клапан 28, проверяют надежность соединения раздвижных упоров 9 и производят сборку оставшейся части колонны труб 5, Производят бурение и вскрытие водоносного горизонта 26 с передачей вращения и подачей промывочной жидкости к буровому наконечнику 1 через подвижную гильзу 14 и напорные трубы 6.Извлечение пакера 7 и напорных труб 6 после бурения проводят в следующей последовательности.В гидравлическую систему вводят шаровой клапан 28, и с постепенным повышением давления жидкости 27 до 3,0 - 3,5 МПа приводят в действие зубчатую муфту 11, разжимая пружины 12, которые выводят из зацепления раздвижные упоры 9, и с помощью зубьев муфты 11, входящих в пазы упоров 9, фиксируют их в сжатом положении. После этого постепенно снимают давление промывочной жидкости 27. При этом на пакер 7 со стороны фильтровых труб 4 из водоносного горизонта 26 оказывается естественное давление напора подземных вод, и он вместе с напорными трубами 6 и механизмом фиксации автоматически опускается к устью скважины 25.После этого производят разборку пакера 7, напорных труб 6 и скважину 25 готовят к эксплуатации. Положительный эффект устройства заключается в возможности автоматизации установки и ивзлечения напорных труб и пакера за счет использования давления промывочной жидкости и естественного напора подземных вод для их перемещения.1231211 2 Ч гз Муска Составителько Техред И. ВересТираж 548ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж - 35, РауФилиал ППП Патент, г. Ужго Редактор Т.МитейЗаказ 2319/37. ЕршовКорректор Подписноекомитета СССР и открытий шская наб., д. 4/5 од, ул. Проектная