Пристрій для інтенсифікації процесу створення підземного резервуара у пласті кам’яної солі

Пропонована корисна модель відноситься до бурильного обладнання, а більш конкретно, до пристроїв для створення підземних резервуарів у пластах кам'яної солі, призначених, зокрема, для зберігання газу. Відомий свердловинний гідромоніторний розширювач включає порожнистий робочий орган, з'єднаний з ротором бурової установки бурильною колоною; циліндричний шарнір та породоруйнуючий інструмент, що містить гідромоніторні насадки, одна з яких забезпечена перевідником, призначеним для її орієнтування у свердловині, а згадані елементи свердловинного гідромоніторного розширювача мають єдиний гідравлічний канал [Патент на винахід №2213199, Російська Федерація, МПК7 Е21В7/28, опубл. 2003.09.27]. У описаному пристрої породоруйнуючий інструмент розташований у свердловині і кінематично з'єднаний із ротором бурової установки, встановленої над устям свердловини. А тому кінематичний ланцюг між ротором бурової установки і породоруйнуючим інструментом є досить довгим, а вся конструкція має значну вагу, є енергоємною і досить дорогою у експлуатації, оскільки для роботи пристрою потрібно надати руху всьому кінематичному ланцюгу між ротором бурової установки і породоруйнуючим інструментом і самому породоруйнуючому інструменту. Авторами під час патентних досліджень при підготовці пропонованої заявки не були виявлені пристрої, призначені для інтенсифікації процесу створення підземних резервуарів саме у пластах кам'яної солі. Зважаючи на сказане, в основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такого пристрою, який би був відносно дешевим і простим у експлуатації за рахунок створення умов для використання енергії потоку води для обертання долота породоруйнуючого інструменту у процесі формування підземного резервуару у пласті кам'яної солі. Поставлена задача вирішується пропонованим пристроєм для інтенсифікації процесу створення підземного резервуару у пласті кам'яної солі, який містить гідравлічну турбіну, породоруйнуючий інструмент, що включає долото з гідромоніторними насадками, насос і телескопічну трубу, при цьому гідравлічна турбіна призначена для її встановлення на нижньому торці колони бурильних труб з можливістю її обертання під дією потоку води з колони бурильних труб, телескопічна труба, призначена для прокачування через неї води, верхній кінець зовнішньої трубки телескопічної труби призначений для її шарнірного з'єднання з нижнім торцем колони бурильних труб, нижній торець внутрішньої трубки телескопічної труби прикріплений до породоруйнуючого інструменту, вал турбіни кінематично з'єднаний з валом долота породоруйнуючого інструмента, а насос призначений для подання води до телескопічної труби з боку її верхнього торця та на гідравлічну турбіну. Породоруйнуючий інструмент пропонованого пристрою - це тришарошкове долото і гідромоніторна насадка, прикріплені до нижнього торця телескопічної труби. Гідромоніторна насадка містить отвори для створення ударного та для відхиляючого струменів води. Отвори у верхній частині гідромоніторної насадки призначені для направлення через них струменів води до стінки майбутнього резервуару і розширення каверни у пласті кам'яної солі шляхом його руйнування і розчинення. Отвори у нижній частині гідромоніторної насадки призначені для керування направленнями струменів води і забезпечення контакту інструмента із стінкою каверни, яку формують. Тришарошкове долото призначене для руйнування пласта шляхом входження в нього своїми твердосплавними вставками. Насос для подання води до телескопічної труби встановлений над устям свердловини і забезпечує подання потоку води через колону бурильних труб. Таке розташування насосу полегшує його експлуатацію і зменшує експлуатаційні витрати. У пристрої використаний поршневий насос. Використання у пристрої телескопічної труби дозволяє підвищити точність робіт - по мірі потреби у збільшенні радіуса каверни у пласті кам'яної солі збільшують довжину телескопічної труби з інструментом, поступово витягуючи внутрішні трубки із зовнішніх. Відсутність конструктивних елементів для з'єднання породоруйнуючого органу з ротором бурової установки дозволяє суттєво зменшити собівартість, матеріало- і енергоємність пропонованого пристрою порівняно з відомими. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому схематично показано пропонований пристрій для інтенсифікації процесу створення підземного резервуару у пласті кам'яної солі. Згаданий пристрій містить телескопічну трубу 1, призначену для прокачування через неї води. Верхній кінець зовнішньої трубки телескопічної труби 1 призначений для з'єднання з нижнім торцем колони бурильних труб 2 за допомогою шарніра 3. На нижньому кінці колони бурильних труб 2 встановлена гідравлічна турбіна 4, з можливістю її обертання під дією потоку води з колони бурильних труб 2. Вал турбіни 4 кінематично з'єднаний з валом долота 5 породоруйнуючого інструмента. Окрім цього, пристрій забезпечений поршневим насосом, призначеним для подання води до телескопічної труби 1 з боку її верхнього торця та на турбіну 4 (не показаний). Породоруйнуючий інструмент пропонованого пристрою - це тришарошкове долото 5 і гідромоніторна насадка 6, прикріплені до нижнього торця телескопічної труби 1. Гідромоніторна насадка 6 містить отвори 7 для створення ударного та отвори 8 для відхиляючого струменів води. Отвори 7 у гідромоніторній насадці 6 призначені для направлення через них струменів води до стінки майбутнього резервуару і розширення каверни 9 у пласті кам'яної солі. Отвори 7 у нижній частині гідромоніторної насадки 6 призначені для керування направленнями струменів води і забезпечення контакту інструмента із стінкою каверни 7, яку формують. Між колоною бурильних труб 2 і стінкою свердловини є вертикальний проміжок для виходу розчину солі - розсолу 10. Пропонований пристрій для інтенсифікації процесу створення підземного резервуару у пласті кам'яної солі працює так. На колоні бурильних труб діаметром 127 або 140мм пристрій опускають до свердловини і встановлюють у заданому інтервалі пласта кам'яної солі. Через колону бурильних труб з насосу до турбіни 4 та до телескопічної труби 1 подають під тиском воду. Вода, яка проходить через колону бурильних труб 2 обертає гідравлічну турбіну 4 і кінематично з’єднане з валом турбіни 4 тришарошкове долото 5. При цьому здійснюється одночасно механічна та гідравлічна дія на пласт кам'яної солі. Під час роботи пристрою задають швидкість зростання радіуса каверни 9 шляхом зміни тиску води у телескопічній трубі 1 і швидкості її видовження. Одночасно за допомогою гідромоніторної насадки 6 створюють ударну та відхиляючу дію струменів води на пласт. Пропонований пристрій дозволяє зменшити витрати часу на формування каверни 9 потрібних розмірів приблизно на 20% порівняно з використанням пристрою-аналогу, зменшити енергетичні витрати за рахунок використання гідротурбіни 4, а також відсутності потреби у використанні бурової установки.