Спосіб розширення горизонтальної свердловини

Реферат: Спосіб розширення горизонтальної свердловини включає утворення піонерної свердловини по проектній осі комунікації. Здійснюють розширення піонерної свердловини протягуванням розширювача. Потім до складеної штанги приєднують і протягують кільцевий ніж. Далі зрізаний ґрунт надходить в сітчастий рукав. Накопичений ґрунт разом з сітчастим рукавом витягується із свердловини. UA 72790 U (12) UA 72790 U UA 72790 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області будівництва і може бути використана для безтраншейної прокладки підземних комунікацій під залізничними і трамвайними коліями, автомобільними дорогами, пішохідними тротуарами і малими архітектурними формами (альтанки, кіоски і тому подібне). Відомий спосіб проколу ґрунту і розширення горизонтальних свердловин при безтраншейній прокладці підземних комунікацій, який реалізується в пристрої (Патент України №67560, МПК E02F5/18, опубл. 27. 02. 2012, Бюл. №4), згідно з яким збільшення діаметра свердловини відбувається за рахунок радіального витіснення ґрунту в стінки свердловини шляхом послідовного протягування розширювачів по піонерній свердловині (утвореної після проколу). Недоліком такого способу є переущільнення ґрунту навколо свердловини, що у разі неглибокого залягання і великого діаметра комунікації руйнує споруди, які перетинаються, викликаючи спучування і утворення тріщин на асфальтобетонних покриттях доріг та тротуарів. В такому разі, уникаючи пошкодження наземних споруд, комунікацію необхідно прокладати на більшій глибині, що вимагає викопування глибших приямків і зміцнення їх стінок. Крім того, переущільнений ґрунт чинить негативний вплив і на сусідні комунікації, прокладені раніше, особливо в місцях перпендикулярного перетину їх осей, що є не бажаним для чавунних, азбестоцементних і поліетиленових труб і може призвести до їх пошкодження. Найбільш близьким рішенням по технічній суті і сукупності істотних ознак є спосіб безтраншейної прокладки комунікацій в ґрунті, що включає утворення піонерної свердловини по проектній осі комунікації, яка прокладається, між робочим і приймальним котлованами і одночасну прокладку в ній бурової штанги, яку з'єднують з робочим органом, подальше розширення піонерної свердловини до проектного діаметра руйнуванням ґрунту за допомогою робочого органу і транспортування продуктів руйнування, транспортування продуктів руйнування здійснюють потоком очисного агента через трубопровід, який розміщують в розширеній частині свердловини, з'єднують з робочим органом і обертають разом з ним навколо повздовжньої осі [Патент Російської Федерації №2344241, МПК E02F5/18, опубл. 20. 01. 2009, Бюл. №2]. Загальними істотними ознаками відомого і способу, який заявляється; є утворення піонерної свердловини по проектній осі комунікації, яка прокладається, між робочим і приймальним котлованами і одночасна прокладка в ній штанги, яку з'єднують з робочим органом, подальше розширення піонерної свердловини до проектного діаметра руйнуванням ґрунту за допомогою робочого органу і транспортування продуктів руйнування. Використання у відомому способі очисного агента, як правило, бентонітової суміші, потребує застосування додаткових пристроїв для приготування очисного агента, перекачування його від резервуара до робочого органу і відкачування пульпи з котловану. Тому істотно збільшує вартість прокладки погонного метра комунікації і вимагає достатньо великої території для розгортання комплексу, якої в обмежених міських умовах може опинитися недостатньо, а також спосіб унеможливлює проведення робіт при мінусовій температурі. Крім того, для повздовжнього обертання робочого органу разом з трубою необхідно прикладати великий крутний момент особливо при максимальному діаметрі і довжині сталевого трубопроводу, що вимагає застосування відповідного силового агрегату на буровій установці. У випадку, якщо крутного моменту, створюваного буровою установкою, недостатньо для повздовжнього обертання трубопроводу, заповненого продуктами руйнування свердловини, процес подальшого розширення свердловини відомим способом неможливий. Слід зазначити, що при нахилі свердловини, коли робочий котлован знаходиться нижче приймального, розбавлені очисним агентом продукти руйнування накопичуватимуться в трубі відразу після розширювального свердловину робочого органу, тобто не виводитимуться з труби, що в результаті призведе до закупорювання труби і зупинки процесу розширення свердловини. Задачею запропонованого способу є підвищення ефективності, надійності і продуктивності способу розширення горизонтальних свердловин, в якому шляхом введення нових і особливостей виконання вже існуючих рішень забезпечується спрощення конструкції виконавчих механізмів і пристроїв. Поставлена задача вирішується тим, що в способі розширення горизонтальної свердловини, що включає утворення піонерної свердловини по проектній осі комунікації, яка прокладається, між стартовим і приймальним приямками і одночасну прокладку в ній штанги, яку з'єднують з робочим органом, подальше розширення піонерної свердловини до проектного діаметра руйнуванням ґрунту за допомогою робочого органу і транспортування продуктів руйнування, відповідно до технічного рішення, спочатку розширення піонерної свердловини здійснюють протягуванням розширювача, потім до складеної штанги приєднують і протягують кільцевий ніж, який розширює діаметр свердловини зрізанням ґрунтової стружку певної товщини з ущільнених стінок свердловини, далі зрізаний ґрунт надходить в сітчастий рукав, прикріплений до 1 UA 72790 U 5 10 15 20 25 30 35 40 кільцевого ножа з тильного боку, накопичується у ньому і разом з сітчастим рукавом витягується зі свердловини. Початкове розширення піонерної свердловини розширювачем виконують з урахуванням безпечного діаметра ущільненої зони навколо свердловини, тобто в ущільнену зону не повинні потрапити сусідні комунікації та основа асфальтобетонного покриття дороги або тротуару, що дозволяє зменшити об'єм ґрунту, вилученого із свердловини і підвищити ефективність процесу. Поетапне протягування кільцевих ножів дозволяє збільшити діаметр свердловини до проектного розміру без ущільнення ґрунту в стінки свердловини. Надходження зрізаного ґрунту в сітчастий рукав, прикріплений з тильного боку кільцевого ножа, дозволяє збільшити продуктивність процесу. Виконання рукава сітчастим виключає закупорювання його прохідного перетину, тим самим підвищує надійність процесу очищення свердловини. Для збереження компактних розмірів сітчастий рукав виконаний із окремих секцій, які з'єднуються між собою у пліть, а для використання рукава з кільцевими ножами різного діаметра передбачена можливість регулювання його прохідного перетину. Суть запропонованого способу розширення горизонтальної свердловини пояснюється прикладом його реалізації і кресленнями. На фіг. 1 - зображено пристрій для реалізації способу. На фіг. 2 - схема розширення горизонтальної свердловини кільцевим ножем. Спосіб розширення горизонтальної свердловини реалізують таким чином. По проектній осі комунікації, що прокладається, між стартовим (у найближчому аналозі - це робочий котлован) 1 і приймальним 2 приямками утворюють піонерну свердловину 3. Піонерна свердловина 3 може бути створена, наприклад установкою для проколу ґрунту і розширення горизонтальних свердловин. Після того, як піонерна свердловина 3 утворена, до складеної штанги 4, яка виступає із стінки приймального приямка 2, приєднується розширювач 5 і по напряму стрілки, показаної на фігурі 1, затягується в свердловину. Після затягування розширювача 5 в свердловину 3 на 2-3 м за ним до складеної штанги 4, яку продовжують нарощувати після розширювача 5, приєднують кільцевий ніж 6. Розширюючи свердловину, створену проходом розширювача 5, кільцевий ніж 6 (фіг. 2) зрізує ущільнені стінки свердловини. Зрізаний ґрунт 7 надходить в сітчастий рукав 8, в якому ґрунт накопичується і вилучається з свердловини разом із сітчастим рукавом 8. Потім до складеної штанги 4, яка нарощується до тильної сторони кільцевого ножа 6 і проходить крізь сітчастий рукав 8, приєднується труба 9 за допомогою розширювача 10. Розширювач 10 не виконує розширення свердловини, а служить як спрямовувач для труби 9 і не допускає попадання ґрунту всередину труби 9. Запропонований спосіб не потребує великих зусиль для розширення свердловин до необхідних розмірів, а також спеціальних пристроїв для його реалізації, що робить його більш ефективним і універсальним. Простота конструкції робочого органу підвищує його надійність. Можливість виконання одночасно декількох операцій, таких як розширення піонерної свердловини розширювачем, подальше розширення свердловини кільцевим ножем, підбирання і транспортування ґрунту сітчастим рукавом та затягування трубопроводу дозволяє підвищити продуктивність способу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб розширення горизонтальної свердловини, що включає утворення піонерної свердловини по проектній осі комунікації, яка прокладається, між стартовим і приймальним приямками і одночасну прокладку в ній штанги, яку з'єднують з робочим органом, подальше розширення піонерної свердловини до проектного діаметра руйнуванням ґрунту за допомогою робочого органу і транспортування продуктів руйнування, який відрізняється тим, що спочатку розширення піонерної свердловини здійснюють протягуванням розширювача, потім до складеної штанги приєднують і протягують кільцевий ніж, який розширює діаметр свердловини зрізанням ґрунтової стружки певної товщини з ущільнених стінок свердловини, далі зрізаний ґрунт надходить в сітчастий рукав, прикріплений до кільцевого ножа з тильного боку, накопичується у ньому і разом з сітчастим рукавом витягується із свердловини. 2 UA 72790 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3