Самогальмівний пристрій для захисту свердловин від вибухових навантажень

Самогальмівний пристрій для захисту свердловин від вибухових навантажень, що складається з корпусу з отворами у верхньому торці, в середині якого розміщений поршневий елемент, виготовлений у формі замкнутого циліндричного контейнера, з'єднаного з корпусом гальмівними механізмами, який відрізняється тим, що поршневий елемент являє собою вакуумний гаситель з ніпелем, а гальмівні механізми складаються з роликових опор, розташованих на верхній частині поршневого елемента, до яких прикріплені штрипси з гальмівними прокладками і фрикційними накладками, розміщеними на зовнішних стінках корпусу, верхні торці корпусу і поршневого елемента з'єднані зворотною пружиною Винахід належить до засобів захисту свердловин при проведенні вибухових робіт різного призначення з метою інтенсифікації видобутку підземних флюїдів, розсолів та розчинів Відомий пристрій для локалізації дії вибуху в свердловині, який складається з циліндричного корпусу, розділеного на дві камери, одна з яких вакуумна, оснащені поршнями, з'єднаними між собою штоком зі зворотним клапаном, одна з камер корпусу виготовлена перфорованою [1] Недоліком пристрою є неможливість регулювання гідродинамічного опору Штрипсова фіксація пристрою в свердловині не надійна Сам штрипсовий механізм легко виходить з ладу, тому пристрій можна використовувати лише одноразово Існує пристрій для локалізації дії вибуху в свердловині, що складається з перфорованого корпусу з поршневим елементом, виготовленим у формі замкнутого контейнера з вакуумним гасителем ударної хвилі у вигляді вакуумних балонів, розміщених у контейнері Інертність цього пристрою забезпечується вантажем [2] Недоліком цього пристрою є те, що він не стабілізується в свердловині При його застосуванні не можна регулювати ступінь гасіння ударних хвиль Застосування вакуумних балонів потребує додаткової доробки при повторному застосуванні пристрою В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення існуючого пристрою для захисту свердловин від вибухових навантажень шляхом виготовлення поршневого елемента у вигляді вакуумного гасителя з вакуумним ніпелем, з'єднання його з корпусом при допомозі зворотної пружини та гальмівних механізмів, які складаються з роликових опор та штрипсів з гальмівними прокладками і фрикційними накладками, забезпечити створення вакуумної зони гасіння ударних хвиль і пдропотоку та надійне гальмування пристрою в свердловині, що дасть змогу локалізувати дію вибуху і захистити конструкцію свердловини від руйнівної дії динамічних навантажень Задача вирішується тим, що поршневий елемент виготовляють вакуумним з вакуумним ніпелем, що дає змогу створити вакуумну зону гасіння ударних хвиль при вибухово-прострільних роботах Задача досягається тим, що пристрій оснащений гальмівними механізмами, які складаються з роликових опор та штрипсів з гальмівними прокладками і фрикційними накладками Роликові опори розмішуються на верхньому торці поршневого елемента і за допомогою штрипсів з'єднуються з гальмівними прокладками і фрикційними накладками, розташованими на бічній поверхні корпусу з зовнішнього боку Гальмівні механізми працюють від тиску, створеного рухом поршневого елемента під дією ударної хвилі Ефект самогальмування механізму прямопропорційний силі тиску від дії ударних хвиль - чим більше навантаження на поршень, тим міцніше фрикційні накладки притискаються до стінок свердловини, а сам пристрій надійно фіксується в трубі, підвищуючи ефективність обробки продуктивної зони пласта за рахунок збільшення часовою інтервалу впливу енергії вибуху та захищає конструкцію свердловини від руй 1 00 ^00 48487 нування Задача вирішується ще й тим, що верхні торці корпусу і поршневого елемента з'єднані між собою зворотною пружиною, завдяки чому після падіння тиску в корпусі пристрою пружина розтягується під вагою поршневого елемента і гальмівні механізми повертаються в початкове положення - відходять від стінок свердловини і притискаються до сіток корпусу пристрою і не заважають його вилученню з свердловини На фігурі подано схему самогальміного пристрою для захисту свердловин від вибухових навантажень, який складається з корпусу 1, в середині якого розміщений поршневий елемент 2, виготовлений у формі зомкнутого циліндричного контейнера з вакуумним ніпелем 3, Верхня частина поршня з'єднується з корпусом за допомогою гальмівних механізмів, які складаються з роликових опор 4, штрипсів 5, розташованих в середині корпусу 1, та гальмівних прокладок 6 і фрикційних накладок 7, розміщених зовні, та пружини 8 До верхньої частини корпусу приєднана кабельна головка 9 Верхній торець корпусу оснащений вікнами 10 Принцип дії самогальмівного пристрою полягає в наступному Через ніпель 3, встановлений на поршневому елементі 2, з останньою відкачується повітря Потім пристрій на тросі, з'єднаному з кабельною головкою 9 , спускається в свердловину і розміщується на заданій глибині пал вибуховою торпедою Під час спуску корпус пристрою заповнюється внутрішньосвердловинною рідиною Після підривання заряду вибухові хвилі діють на нижню частину поршневою елемент 2 Через малу акустичну жорсткість вакуумного циліндра, який перекриває основну частину поперечного перерізу свердловини, відбувається гасіння амплітуди ударних хвиль Під ВПЛИВОМ ВИСОКОГО тиску поршень руха ється вгору, діючи на роликові опори 4 , які через штрипси 5 передають навантаження на гальмівні прокладки 6 і фрикційні накладки 7, котрі, переміщуючись, міцно притискаються до стінок труби Ефект самогальмування прямопрапорційний силі навантаження - чим більшої сили ударні хвилі діють на поршневий елемент, тим міцніше гальмівні механізми притискаються до стінок труби, чим надійніше пристрій гальмується в стволі свердловини Гідропотік, який рухається слідом за ударною хвилею, проходячи через вікна 10, пророблені у верхньому торці корпусу 1, гасяться за рахунок дроселювання Локалізація дії вибуху, гасіння ударних хвиль і пдропотоку надійно захищають конструкцію свердловини від руйнування Після падіння тиску пружина 8 повертає поршневий елемент 2 в початкове положення При цьому гальмівні прокладки і фрикційні накладки притискаються до корпусу пристрою і не заважають вилученню його з свердловини Даний пристрій може бути використаний при повторних операціях, він не потребує доробки і спеціальної підготовки 1 - А с 823571 (СССР), 1979, МПК Е 21 С 37/00 2 - А с 1197540 (СССР), 1984, МПК Е 21 С 37/00 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71