Устройство для обработки технологических скважин

(51) 21 37/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ жащее переходник, поршневой верхний клапан с дроссельным отверстием, размещенный в клапанной коробке, в верхней части которой выполнено отверстие, ограничитель хода клапана, дроссельное устройство, дифференциальный поршень-боек и наковальню с отверстием, согласно изобретению,дополнительно содержит гидротормоз, размещенный ниже переходника, крышку гидротормоза,размещенную над гидротормозом, шламовый клапан,выполненный между крышкой гидротормоза и нижним проходным каналом переходника, нижний переходник, помещенный ниже наковальни, утяжелитель, жестко соединенный с нижней частью дифференциального поршня-бойка,цилиндр,соединяющий и центрирующий утяжелитель и наковальню,регулировочное кольцо, выполненное в верхней части ограничителя, кольцо, расположенное выше цилиндра, манжету, расположенную на головке наковальни, манжету - на нижнем конце утяжелителя, две манжеты - на клапане, две манжеты на гидротормозе, и гидромониторные насадки в виде сопел с конусностью до 13, расположенные в нижнем переходнике перпендикулярно к дроссельному устройству, при этом все резьбовые соединения корпусных деталей выполнены конически.(72) Оралбеков Марат Тилекович Дауренбеков Сарын Джугибаевич Дуйсебаев Бауржан Оразович Уваров Александр Дмитриевич Карманов Тогыс Досмурзаевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Горнорудная компания,Товарищество с ограниченной ответственностью Институт высоких технологий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к добыче полезных ископаемых методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) и может быть использовано для очистки фильтровых колонн и призабойной зоны продуктивного пласта от кольматационных отложений при проведении ремонтно-восстановительных работ (РВР) технологических скважин. Техническим результатом изобретения является восстановление и повышение дебета технологических скважин, эффективность РВР и увеличение срока эксплуатации устройства. Это достигается тем, что известное устройство для обработки технологических скважин, содер 19934 Изобретение относится к добыче полезных ископаемых методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) и может быть использовано для очистки фильтровых колонн и призабойной зоны продуктивного пласта от кольматирующих отложений при проведении ремонтно-восстановительных работ (РВР) технологических скважин. Известен гидроударник двойного действия,который используют для гидродинамического воздействия на фильтровую колонну и призабойную зону скважин, содержащий поршневой верхний клапан, размещенный в клапанной коробке, в верхней части которой выполнено отверстие, ограничитель хода клапана, дроссельное устройство,дифференциальный поршень-боек и наковальню,при этом дроссельное устройство выполнено в виде двух калиброванных отверстий, одно из которых выполнено по оси штока поршневого верхнего клапана, а второе - в верхней части наковальни,причем диаметр первого отверстия меньше диаметра второго отверстия.(Предварительный патент РК 15614, кл. Е 21 В 6/02, 2005) Недостатком этого гидроударника является его низкая эффективность при проведении РВР, где требуется использование мощных гидроимпульсов для диспергаций кольматирующих образований,находящихся в прифильтровой зоне скважин. Известно также устройство для обработки технологических скважин, содержащее поршневой верхний клапан, размещенный в клапанной коробке,в верхней части которой выполнено отверстие,ограничитель хода клапана,дроссельное устройство, дифференциальный поршень-боек и наковальню с отверстием, согласно изобретению,оно дополнительно снабжено компрессионнодепрессионным узлом, содержащим шток, пружину,поршень с контрольной гайкой, соединенным устройством через переходник с отверстием, при этом дроссельное устройство выполнено в виде двух калиброванных отверстий, одно из которых выполнено по штоку поршневого верхнего клапана,а второе - по штоку узла, причем диаметр первого отверстия меньше диаметра второго отверстия, при этом в верхней части наковальни отверстие расширено для свободного перемещения штока узла.(Предварительный патент РК 17902, кл. Е 21 В 37/00, 2006) Недостатком этого устройства является зашламление внутреннего объема устройства, что затрудняет запуск и бесперебойную работу последнего, и вызывает быструю изнашиваемость деталей. В процессе спуска в скважину гидроударник с декомпрессионным узлом, являясь пустотелым сосудом, заполняется раствором,содержащим механические примеси. Механические примеси, попадая в зазоры движущихся элементов,нарушают нормальную работу устройства и вызывают их быструю изнашиваемость. Задачей изобретения является создание устройства с высокой эффективностью эксплуатации. 2 Техническим результатом изобретения является восстановление и повышение дебита технологических скважин, эффективность РВР и увеличение срока эксплуатации устройства. Это достигается тем, что известное устройство для обработки технологических скважин,содержащее переходник, поршневой верхний клапан с дроссельным отверстием, размещенный в клапанной коробке, в верхней части которой выполнено отверстие, ограничитель хода клапана,дроссельное устройство,дифференциальный поршень-боек и наковальню с отверстием, согласно изобретению, дополнительно содержит гидротормоз, размещенный ниже переходника, крышку гидротормоза, размещенную над гидротормозом,шламовый клапан, выполненный между крышкой гидротормоза и нижним проходным каналом переходника, нижний переходник, помещенный ниже наковальни, утяжелитель, жестко соединенный с нижней частью дифференциального поршня-бойка, цилиндр, соединяющий и центрирующий утяжелитель и наковальню, регулировочное кольцо, выполненное в верхней части ограничителя, кольцо, расположенное выше цилиндра, манжету, расположенную на головке наковальни, манжету - на нижнем конце утяжелителя, две манжеты - на клапане, две манжеты - на гидротормозе, и гидромониторные насадки в виде сопел с конусностью до 13, расположенные в нижнем переходнике перпендикулярно к дроссельному устройству, при этом все резьбовые соединения корпусных деталей выполнены конически. Технический результат достигается за счет внесения дополнительных узлов в конструкцию устройства для обработки технологических скважин. На фиг. представлено устройство для обработки технологических скважин, где 1- переходник, 2 поршневой верхний клапан, 3 - клапанная коробка, 4- отверстие в верхней части клапанной коробки, 5 ограничитель хода клапана, 6 - дроссельное устройство, 7 - дифференциальный поршень-боек, 8 наковальня, 9 - гидротормоз, 10 - крышка гидротормоза, 11- шламовый клапан, 12 - нижний переходник, 13 - утяжелитель, 14 -цилиндр, 15 регулировочное кольцо, 16 - кольцо, 17 - манжета на головке наковальни, 18 - манжета на нижнем конце утяжелителя, 19 - манжета на клапане, 20 - манжета на гидротормозе, 21 - гидромониторная насадка. Устройство для обработки технологических скважин содержит переходник 1, ниже которого размещены крышка гидротормоза 10 и гидротормоз 9. Между крышкой гидротормоза 10 и нижним проходным каналом переходника 1 находится шламовый клапан 11. Ниже гидротормоза 9 установлен поршневой верхний клапан 2 с дроссельным отверстием, размещенный в клапанной коробке 3, в верхней части которой выполнено отверстие 4. Устройство имеет ограничитель хода клапана 5, в верхней части которого расположено регулировочное кольцо 15. Ниже поршневого верхнего клапана 2 расположен дифференциальный 19934 поршень-боек 7, жестко соединенный в нижней части с утяжелителем 13. Ниже утяжелителя 13 установлена наковальня 8 с отверстием. Утяжелитель 13 и наковальня 8 соединены и центрированы цилиндром 14, верх которого упирается в кольцо 16. Ниже наковальни 8 находится нижний переходник 12. По вертикальной оси устройства для обработки технологических скважин проходит дроссельное устройство 6, которое ограничено снизу гидромониторными насадками 21 в виде сопел с конусностью до 13, расположенными в нижнем переходнике 12 перпендикулярно к дроссельному устройству. На головке наковальни 8 установлена резиновая манжета 17, на нижней части утяжелителя 13 резиновая манжета 18, на поршневом верхнем клапане 2 выполнены две резиновые манжеты 19, и на гидротормозе 9 размещены две резиновые манжеты 20 (фиг). Устройство для обработки технологических скважин работает следующим образом. Поток промывочной жидкости, протекающей по скважине, через переходник 1 попадает в устройство для обработки технологических скважин (фиг.). Благодаря наличию отверстия 4 в клапанной коробке 3 и дроссельного отверстия в поршневом верхнем клапане 2, возникает перепад давления с затрубным пространством. Поршневой верхний клапан 2 поднимается до упора штока в поршень гидротормоза 9, ход которого ограничен крышкой гидротормоза 10. При этом закрывается расположенное в канале штока поршневого верхнего клапана 2 дроссельное отверстие, и давление в полостях устройства для обработки технологических скважин поднимается еще выше. Поскольку площадь верхнего торца дифференциального поршня-бойка 7 меньше, чем площадь нижнего торца утяжелителя 13, то возникает подъемная сила, и дифференциальный поршень-боек 7 поднимается вверх до упора в головку поршневого верхнего клапана 2. При этом поток промывочной жидкости через устройство для обработки технологических скважин прекращается,и происходит гидравлический удар над поршневым верхнем клапаном 2. Поршневой верхний клапан 2 и дифференциальный поршень-боек 7 двигаются вниз(рабочий ход). Причем сразу после начала их совместного движения открывается дроссельное отверстие в штоке поршневого верхнего клапана 2,и вытеснение жидкости из полости цилиндра 14 проходит через отверстие в штоке поршневого верхнего клапана 2 и гидромониторные насадки 21 в нижнем переходнике 12, что снижает сопротивление движению. Далее поршневой верхний клапан 2,достигнув ограничителя хода клапана 5, отсекается от дифференциального поршня-бойка 7,восстановившийся поток промывочной жидкости создает перепад давления в дроссельном устройстве 6, и поршневой верхний клапан 2 поднимается вверх, закрывая дроссельное отверстие в своем штоке. Сопротивление движению дифференциального поршня-бойка 7 резко возрастает. Дифференциальный поршень-боек 7 с утяжелителем 13 по инерции проходит оставшийся путь до наковальни 8, нанося по ней удар, останавливается и начинает двигаться вверх к поршневому верхнему клапану 2. Для усиления величины скоростного напора вылетаемой струи служат гидромониторные насадки 21. В дальнейшем процесс повторяется. Шламовый клапан 11 при заполнении подклапанного пространства промывочной жидкостью под действием подъемной силы перемещается вверх и запирает дроссельное устройство 6, прекращая поступление промывочной жидкости в полость устройства. По достижению обрабатываемого интервала скважины включают буровой насос, и шламовый клапан 11 под давлением рабочего потока промывочной жидкости садится на свое седло, освобождая пространство для протока рабочей жидкости. Набранная рабочая жидкость выдавливается наружу. Цилиндр 14 соединяет и центрирует утяжелитель 13 и наковальню 8. Регулировочное кольцо 15 уменьшает свободный ход ограничителя хода клапана 5 и в целом устройства. Кольцо 16 служит для упора цилиндра 14. Резиновые манжеты 17, 18, 19, 20 служат для предотвращения износа трущихся деталей устройства для обработки технологических скважин и создают герметичность в местах расположения. Для улучшения герметичности и прочности соединяемых корпусных деталей и недопущения самораскручивания под воздействием вибрации резьбы выполнены конически. Таким образом, предлагаемое изобретение является достаточно надежным и эффективным в работе и позволяет увеличить дебит (приемистость) технологических скважин на 20-30 . ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для обработки технологических скважин, содержащее переходник, поршневой верхний клапан с дроссельным отверстием,размешенный в клапанной коробке, в верхней части которой выполнено отверстие, ограничитель хода клапана, дроссельное устройство, дифференциальный поршень-боек и наковальню с отверстием,отличающееся тем, что дополнительно содержит гидротормоз, размешенный ниже переходника,крышку гидротормоза,размещенную над гидротормозом, шламовый клапан, выполненный между крышкой гидротормоза и нижним проходным каналом переходника,нижний переходник, помещенный ниже наковальни,утяжелитель, жестко соединенный с нижней частью дифференциального поршня-бойка,цилиндр,соединяющий и центрирующий утяжелитель и наковальню, регулировочное кольцо, выполненное в верхней части ограничителя, кольцо, расположенное выше цилиндра, манжету, расположенную на головке наковальни, манжету - на нижнем конце утяжелителя, две манжеты - на поршневом верхнем клапане, две манжеты - на гидротормозе, и гидромониторные насадки в виде сопел с 3 19934 конусностью до 13, расположенные в нижнем переходнике перпендикулярно к дроссельному устройству, при этом все резьбовые соединения корпусных деталей выполнены конически.