Установка для подземного выщелачивания полезных ископаемых

(19 1)5 Е 21 84 1 Й КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕН ПО ИЗОБРЕТЕН ПРИ ГКНТ ССС Е 1 Р.ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ обыча урана метования. М.: Атомизельство СССР ие конст- в работе выщелачив оит из эака обуренных ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Маминов В.А, Д дом подземного выщелачи дат, 1980, с. 117 - 118.Авторское свидет(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ(57) Установка для подземного выщелачивания полезных ископаемых включает глубинный гидроприводной насос диафрагменного ипа и диафрагменный гидравлический преобразователь с верхними и нижними клапанами и гидравлическими каналами, закрепленные в откачной и закачной скважиИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче полезныископаемых способом подземного выщелачивания.Цель изобретения - упрощенрукции и повышение надежностиустановки,На фиг.1 изображена технологическасхема установки с продольным разрезомзакачной .и откачной скважин; на фиг,2узел компенсатора гидравлического каналасообщающего полости верхнего клапанаи запорного органа нижнего клапана закачной скважины,Установка для подземного ания полезных ископаемых сост чной 1 и откачной 2 скважин, пр нах, Верхний клапан преобразователя выполнен из нормально закрытого основного и нормально открытого дополнительного клапанов, установленных с возможностью сообщения надпакерного пространства скважины с межпакерным, Клапаны снабжены эластичными муфтами, натянутыми на энергетический трубопровод и соединенными с рабочими органами клапанов.В верхнем клапане выполнены изолированные друг от друга первая и вторая полости, сообщенные с энергетическим трубопроводом. Первая полость сообщена с надпакерным и межпакерным пространствами, Эластичная муфта основного клапана размещена во второй полости. В нижней части преобразователя выполнена нижняя полость. В полости размещен ниж. ний клапан преобразователя, который снабжен запорным органом, 2 ил. продуктивный пласт 3, К оголовкам скважин подсоединены трубопроводы технологического 4 и продуктивного 5 растворов. В откачной скважине 2 посредством гидравлических пакеров 6, 7 закреплен глубинный гидроприводной насос 8 диафрагменного типа, а в закачной скважине 1 посредством гидравлических пакеров 9, 10 закреплены гидравлические преобразователи 11, которые соединены между собой энергетическим трубопроводом 12 с задвижками 13-15.Рабочие органы глубинного гидроприводного насоса 8 и гидравлического преобразователя 11 выполнены аналогично в виде эластичных диафрагм 16, 17, натянутых на перфорированные участки энергетического трубопровода 12, причем эластичная диафрагма 16 гидравлического преобразователя 11 установлена с меньшим натяжением, чем диафрагма 17 глубинного гидроприводного насоса 8,Призабойные. подпакерные и затрубные надпакерные и межпакерные пространства скважин сообщены. посредством выполненных в энергетическом трубопроводе 12 каналов 18, 19 с клапанами 20 - 22 в закачной скважине 1 и каналов 23, 24 с клапанами 25, 26 в откачной скважине 2,Верхний клапан, сообщающий надпакерное 27 и межпакерное 28 затрубные пространства закачной скважины 1, включает нормально закрытый основной клапан 20 и нормально открытый дополнительный клапан 71, . апорные органы которых закреплены на эластичных муфтах 29, 30, натянутых на энергетический трубопровод 12, выполненный с возможностью сообщения надпэкерного пространства с межпакерным. В верхнем клапане выполнены взаимоизолированные первая 33 и вторая 32 полости, сообщенные с энергетическим трубопроводом 12 посредством отверстий 31, выполненных в нем, При этом эластичная муфта 29 основного клапана 20 размещена в полости 32, которая сообщена гидравлическим каналом 34 с подпакерным пространством 35 и отверстием с надпакерным пространством,В нижней части преобразователя выполнена нижняя полость, в которой размещен нижний клапан 22, сообщающий межпакерное затрубное 28 и подпакерное призабойное 35 пространства закачной скважины 1 и включа ощий запорный орган, выполненный в виде стакана 36, установленного на полом сердечнике 37 с возможностью продольного перемещения и подпружиненного относительно его пружиной 38. Внутренняя полость 39 стакана 36 изолирована от полости 40 нижнего клапана и сообщена с полостью 33 верхнего комплексного клапана посредством гидравлического канала 41. Гидравлический канал 41 снабжен компенсатором 42, размещенным внутри энергетического трубопровода 12 и выполненным в виде эластичной муфты 43, натянутой на оребренный или гофрированный патрубок 44 с отверстиями 45.Установка работает следующим образом.В исходном положении затрубные пространства скважин заполнены технологическим раствором. Надувные гидравлические пакеры 6, 7. 9 и 10 приведены в рабочее состояние, т.е, разобщают призабойные пространства от затрубных, Энергетиче роприводного насоса 8 находятся в сжатом состоянии, Эластичные муфты.29, 30 верхнего комплексного клапана также находятся в сжатом состоянии и, следовательно, пилотный клапан 21 открыт, а основной клапан 20 закрыт, Нижний клапан 22 при этом закрыт, эластичная муфта 43 компенсатора 42 находится в свободном состоянии,Запуск установки осуществляется следующим образом 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ский трубопровод 12 заполнен водой, предпочтительно деаэрированной с полимерными добавками, снижающими вязкость. Эластичные диафрагмы 16, 17 гидравлического преобразователя 11 и глубинного гидОткрываются задвижки 13, 14 и в глубинный гидроприводной насос 8 при закрытой задвижке 15 подается энергетическая жидкость под давлением, необходимым для расширения его эластичной диафрагмы 17, При достижении предельного расширения эластичной диафрагмы 17 задержка 14 закрывается, Затем открывается задвижка 15 и энергетическая жидкость подается в гидравлический преобразователь 11 поддавлением, меньшим давления, необходимого для расширения эластичной диафрагмы 17 глубинного гидроприводного насоса 8, Под действием пускового давления энергетической жидкости расширяется эластичная муфта 30 пилотного клапана 21, и он закрывается. При этом давление в гидравлическом канале 41 падает и под действием пружины 38 открывается нижний клапан 22. После этого задвижка 13 закрывается,Затем открывается задвижка 14 и осуществляется рабочий цикл.Эластичная диафрагма 17 глубинного гидроприводного насоса 8 начинает сжиматься, повышая давление в энергетическом трубопроводе 12 и в гидравлическом преобразователе 11, В результате начинает расширяться эластичная диафрагма 16, которая через каналы 19 и открытый нижний клапан 22 вытесняет технологический раствор из затрубного пространства 28 в призабойное пространство 35 и продуктивный пласт 3. Одновременно с вытеснением технологического раствора из закачной скважины 1 в продуктивный пласт 3 в откачной скважине 2 возвратом эластичной диафрагмы 17 в исходное положение производится всасывание продуктивного раствора в межтрубное пространство - рабочую полость глубинного гидроприводного насоса 8 через каналы 23 и клапан 25.После посадки эластичной диафрагмы 17 на поверхность энергетического трубопровода 12 при возврате ее в исходное положение цикл всасывания продуктивногораствора заканчивается, и давление в энергетическом трубопроводе 12 снижается, При снижении давления в энергетическом трубопроводе 12 эластичная муфта 30 возвращается в исходное положение и пилотный клапан 21 открывается. Давление жидкости в гидравлическом канале 41 возрастает и нижний клапан 22 закрывается, заканчивая цикл вытеснения в закачной скважине 2,При открытом пилотном клапане 21 суммарное действие давления технологического раствора, поступающего через каналы 18 в межпакерное пространство 28 закачной скважины 1, и упругих сил растянутой эластичной диафрагмы 16 гидравлического преобразователя 11 резко повышает давление в энергетическом трубопроводе 12, под действием которого эластичная диафрагма 17 глубинного насоса 8 начинает расширяться, преодолевая противодавление в межпакерном пространстве откачной скважины 2, Для этого давление технологического раствора, подаваемого по трубопроводу 4 в затрубное пространство 28 закачной скважины 1, подбирается большим, чем давление в затрубном пространстве откачной скважины 2. В результате резкого повышения давления в энергетическом трубопроводе 12 расширяются эластичные диафрагмы 29, 30, открывая основной клапан 20 и закрывая дополнительный клапан 21. Таким образом, начинается цикл вытеснения продуктивного раствора из межпакерного пространства откачной скважины 2 в надпакерное через каналы 24 и клапан 26 и далее через трубопровод 5 из скважины и заполнение межпакерного пространства 28 закачной скважины 1 технологическим. растворомЭтот цикл завершится после того, как эластичная диафрагма 16 гидравлического преобразователя 11 полностью сожмется и вернется в свое исходное положение, а эластичная диафрагма 17 глубинного гидро- приводного насоса 8 при этом достигнет своего предельного расширения. После чего давление в энергетическом трубопроводе 12 резко снизится на величину давления в затрубном пространстве 28 закачной скважины 1, В результате снижения давления в энергетическом трубопроводе 12 основной клапан 20 верхнего комплексного клапана закроется и снизится давление в гидравлическом канале 41 вследствие увеличения его объема за счет освобождения эластичной муфты 43 компенсатора 42, которая ранее при повышенном давлении в энергетическом трубопроводе 12 была прижата к оребренному патрубку 44. Снижение давления вгидравлическом канале 41 в свою очередь позволит пружине 38 открыть нижний клапан 22,Далее, начиная с одновременного вытеснения технологического раствора из затрубного пространства 28 закачной скважины 1 в продуктивный пласт 3 и всасывания продуктивного раствора в затрубное пространство откачной скважины 2, цикл работы установки повторится. 510 лический преобразователь с верхним и нижним клапанами и гидравлическими каналами, закрепленный посредством гидравлических пакеров в закачной скважине и соединенный с гидроприводным насосом энергетическим трубопроводом с задвижками, о тл и ч а ю ща я с я тем. что, с целью 25 упрощения конструкции и повышения надежности в работе, верхний клапан преобразователя выполнен из нормально 30 закрытого основного и нормально открытого дополнительного клапанов, установленных с возможностью сообщения надпакерного пространства скважины с 35 межпакерным и снабженных эластичными муфтами, натянутыми на энергетический трубопровод и соединенными с рабочими органами клапанов, в верхнем клапане выполнены изолированные друг от друга первая и вторая полости, сообщенные с 40 энергетическим трубопроводом, при этом первая полость сообщена с надпакерным и межпакерным пространствами, эластичная муфта основного клапана размещена во второй полости, в нижней части преобразова 45 теля выполнена нижняя полость, в которой размещен нижний клапан преобразователя, при этом последний снабжен запорным органом, выполненным в виде подпружиненного стакана, установленного на полом 50 сердечнике с возможностью перемещения относительно его, причем полость стакана изолирована от нижней полости и сообщена с первой полостью верхнего клапана посредством дополнительного гидравлического канала с компенсатором, выполненным из. оребренного или гофрированного патрубка с отверстиями и натянутой на него эластичной муфтой и размещенным внутри энергетическаго трубопровода,Формула изобретения Установка для подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающая закачную и откачную скважины, пробуренные 15 в продуктивный пласт. глубинный гидроприводной насос диафрагменного типа с верхним и нижним клапанами и гидравлическими каналами, закрепленный посредством гидравлических пакеров в от качной скважине, диафрагменный гидрав1745905 Составитель Б.Репоровктор В.Данко Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 оизводствен аэ 2372 ВНИИПИ Госуда Тираен ного3035, М Подписноеитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРква, Ж, Раушская наб 4/5