Спосіб інтенсифікації процесу створення підземного резервуара у пласті кам’яної солі

Пропонована корисна модель відноситься до гірської справи, а більш конкретно, до способу інтенсифікації процесу створення підземного резервуару у пласті кам'яної солі, призначеного, зокрема, для зберігання газу. Авторами під час патентних досліджень при підготовці пропонованої заявки не були виявлені способи, 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 способу, який би був відносно простим при застосуванні за рахунок створення умов для використання енергії потоку води для обертання породоруйнуючого інструменту і одночасного розчинення солі у процесі формування підземного резервуару у пласті кам'яної солі. Поставлена задача вирішується пропонованим способом інтенсифікації процесу створення підземного резервуару у пласті кам'яної солі, що включає операції складання на поверхні землі пристрою, який включає породоруйнуючий інструмент з гідравлічною турбіною, долотом та з гідромоніторними насадками, а також насос і телескопічну трубу, при цьому верхній кінець зовнішньої трубки телескопічної труби шарнірно приєднують до нижнього торця колони бурильних труб, на якому встановлюють і гідравлічну турбіну, з можливістю її обертання під дією потоку води з колони бурильних труб, вал турбіни кінематично з'єднують з долотом породоруйнуючого інструмента, а насос, призначений для подання води на гідравлічну турбіну та до телескопічної труби з боку її верхнього торця встановлюють над устям свердловини, після складання пристрій на колоні бурильних труб занурюють за допомогою лебідки до свердловини, породоруйнуючий інструмент якого розташовують на заданому інтервалі пласта кам'яної солі, прокачуючи насосом воду через колону бурильних труб і телескопічну трубу, надають обертального руху турбіні і долоту, яке обертаючись взаємодіє із стінкою свердловини і збільшує каверну, одночасно за допомогою гідромоніторної насадки створюють ударну та відхиляючу дію струменів води на пласт з метою його руйнування і розчинення до утворення каверни заданих розмірів, а під час роботи здійснюють пересування пристрою вздовж вертикальної осі свердловини за допомогою лебідки. Породоруйнуючий інструмент, який використовують у пропонованому способі - 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 встановлюють над устям свердловини, що забезпечує подання потоку води через колону бурильних труб. Таке розташування насосу полегшує його експлуатацію і зменшує експлуатаційні витрати. Спосіб передбачає використання поршневого насосу. Використання 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 способу порівняно з відомими. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому схематично показано пристрій, який реалізує пропонований спосіб 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. Як варіант у якості такого кінематичного з'єднання може бути використана телескопічна труба 1, прикріплена до валу турбіни 4 з можливістю обертання навколо осі труби 1. Окрім цього, пристрій забезпечений поршневим насосом, призначеним для подання води на турбіну 4 та до телескопічної труби 1 з боку її верхнього торця (не показаний). Насос встановлений над устям свердловини (не показано). 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. Пристрій забезпечений також лебідкою для його пересування вздовж вертикальної осі свердловини, що встановлена над устям свердловини (не показано). Приклад. Складений пристрій на колоні бурильних труб діаметром 140мм 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. Пересування пристрою вздовж вертикальної осі свердловини виконують за допомогою лебідки, встановленої поблизу устя свердловини. Після відпрацювання циліндричної виробки по висоті майбутнього підземного резервуару до її основи занурюють водоподаючу колону, з'єднану трубопроводом з водяним насосом, а також розсольну колону - для відкачування розсолу. Обробку резервуару продовжують по технології "без нерозчинника" до одержання резервуару заданого (проектного) об'єму. Пропонований спосіб дозволяє виключити з технологічного процесу період слабих розсолів під час обробки першого ступеню підземного резервуару (так званий "гідровруб") за традиційною технологією, оскільки у цей період площа розчинника з кам'яною сіллю мала. Окрім сказаного, використання пропонованого способу дозволяє зменшити витрати часу на формування каверни 7 потрібних розмірів приблизно на 15-20% порівняно з використанням традиційних способів, зменшити енергетичні витрати за рахунок використання гідротурбіни 2, а також відсутності потреби у буровій установці. Застосування пропонованого способу дозволяє відмовитись від традиційного використання вузла нерозчинника (дизпалива), що включає сталевий резервуар ємністю 4001000м3, дозировочного насосу та трубопроводів. Відмова від використання вузла нерозчинника дає не лише матеріальну економію, а й дозволяє створити екологічно безпечний процес спорудження підземних резервуарів у пластах кам'яної солі.