close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY6604

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 6604
(13) C1
(19)
7
(51) E 21B 37/08
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ОЧИСТКИ
ФИЛЬТРОВ СКВАЖИН
(21) Номер заявки: a 20010277
(22) 2001.03.23
(46) 2004.12.30
(71) Заявитель: Арендное научно-производственное объединение "Жилкоммунтехника" (BY)
(72) Автор: Панасюк Анатолий Иванович
(BY)
(73) Патентообладатель: Арендное научнопроизводственное объединение "Жилкоммунтехника" (BY)
BY 6604 C1
(57)
1. Электрогидравлическая установка очистки фильтров скважин, содержащая расположенные на транспортном средстве понижающий трансформатор, высоковольтный трансформатор с выпрямителем, накопительный конденсатор, высоковольтный коммутатор,
кабельный барабан, электропривод, электрошкаф, пульт управления, рабочий разрядник,
погружаемый в скважину, и сважинно-кабельный блок, установленный на обсадную трубу
с фильтром, отличающаяся тем, что скважинно-кабельный блок выполнен самоцентрирующимся в диапазоне всех применяемых в скважинах обсадных труб и содержит равностороннюю треугольную несущую платформу с ребрами жесткости по периметру, отверстием посредине для рабочего разрядника и тремя радиальными пазами через 120° друг
относительно друга, расположенными между соответствующими вершинами и центром;
кабельный шкив из электроизоляционного материала, расположенный продольно над одним из радиальных пазов, вал кабельного шкива помещен в подшипники на двух стойках,
Фиг. 1
BY 6604 C1
закрепленных с возможностью обеспечения совмещения вертикальной кабельно-шкивной
осевой трассы с центром несущей платформы; счетчик глубины расположения рабочего
разрядника в скважине, закрепленный посредством консольного кронштейна на одной из
стоек, причем его ось соединена с валом кабельного шкива через промежуточную втулку;
резьбовые упоры, расположенные снизу вдоль радиальных пазов и ввернутые в торцевые
резьбовые колодки, жестко закрепленные по краям на вершинах треугольной несущей
платформы; две измерительные шкалы и два указателя радиуса обсадных труб скважин,
причем измерительные шкалы расположены на наружной поверхности несущей платформы вдоль двух открытых радиальных пазов, указатели помещены также в эти открытые
радиальные пазы, а каждый резьбовой упор имеет со стороны торцевой колодки штурвал
и выполненный на противоположном конце цилиндрический наконечник с поперечным
сквозным отверстием и с острием повышенной твердости в торце, причем каждый указатель радиуса свободно расположен на цилиндрическом наконечнике соответствующего
задающего резьбового упора с возможностью синхронного продольного перемещения с
ним вдоль соответствующей измерительной шкалы.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая измерительная шкала выполнена
в виде металлической линейки длиною немногим больше максимального радиуса обсадных труб скважин.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый указатель радиуса обсадных
труб скважин выполнен в виде прямоугольного платика толщиной немногим меньше ширины радиального паза, в котором выполнены боковые вырезы с шириной немногим
больше толщины несущей платформы и глубиной, достаточной для образования посредине цилиндрической перемычки с диаметром, равным толщине платика, разделяющей его
на верхнюю и нижнюю части, причем в верхней части с одной стороны выполнен скос и
на нем сверху вниз нанесена стрелка, а на нижней части выполнено сквозное отверстие
немногим больше диаметра цилиндрического наконечника резьбового упора, и снабжен
ограничительными боковыми шайбами, размещенными на цилиндрическом наконечнике
резьбового упора и штифтом, установленным в поперечное сквозное отверстие для фиксации.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в зажимном резьбовом упоре, расположенном под радиальным пазом и под кабельным шкивом, выполнено в торце резьбовое
отверстие, в которое ввернут болт со знаком "ЗАЗЕМЛЕНИЕ".
(56)
Романенко В.А. Электрофизические способы восстановления производительности водозаборных скважин. - Ленинград: Недра, 1980. - С. 36.
SU 791937, 1980.
SU 1105583 A, 1984.
JP 07305382 A, 1995.
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано в устройствах для восстановления эксплуатационных показателей оборудования с
помощью электрогидравлических установок очистки фильтров скважин.
Известна электрогидравлическая установка очистки фильтров скважин, содержащая
расположенные на транспортном средстве понижающий трансформатор, высоковольтный
трансформатор с выпрямителем, накопительный конденсатор, высоковольтный коммутатор, кабельный барабан, электропривод, электрошкаф, пульт управления, рабочий разрядник, погружаемый в скважину, и скважинно-кабельный блок, установленный на обсадной
трубе [1].
Известна также электрогидравлическая установка очистки фильтров скважин, содержащая расположенные на транспортном средстве понижающий трансформатор, высоко2
BY 6604 C1
вольтный трансформатор с выпрямителем, конденсаторную батарею (накопительный конденсатор), коммутатор (высоковольтный), кабельный барабан, электропривод, электрощиток (электрошкаф), пульт управления, рабочий разрядник, погружаемый в скважину, и
направляющий ролик (скважинно-кабельный блок), установленный на обсадной трубе [2].
Эта установка является самой близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.
Однако в этой установке так же, как и в других известных аналогичных установках,
самым ненадежным является направляющий ролик, то есть скважинно-кабельный блок.
При применении скважинно-кабельного блока очень много времени уходит на его
центровку и крепление, что ухудшает условия обслуживания, повышает трудоемкость и
снижает производительность установки.
Кроме того, при применении скважинно-кабельного блока невозможно обеспечить
необходимую точность центровки кабеля и рабочего разрядника в обсадных трубах скважин, так как отсутствуют средства контроля этого положения, в результате чего не обеспечивается равномерное воздействие гидравлического удара по всей внутренней поверхности фильтра, что отрицательно влияет на качество его очистки.
Винтовое крепление скважинно-кабельных блоков, как показал опыт эксплуатации,
является недостаточно надежным, так как происходят недопустимые частые их смещения
на обсадных трубах, сбросы высоковольтного кабеля и его повреждения, что приводит к
коротким замыканиям и аварийным ситуациям, дополнительным потерям времени на ремонтно-восстановительные работы, снижению производительности установки.
Так как в скважинах применяются обсадные трубы, диаметр которых находится в широком диапазоне (152-426 мм), то при ремонте применяется целый ряд скважинно-кабельных блоков с различными типоразмерами, что ограничивает функциональные возможности, значительно увеличивает капитальные затраты и ухудшает условия обслуживания.
Задачей изобретения является обеспечение высокой точности центровки кабеля и рабочего разрядника в обсадных трубах скважин, повышение безопасности, надежности и
работоспособности установки, снижение потерь времени и трудоемкости, увеличение производительности, улучшение условий обслуживания и качества обработки фильтров.
Эта задача решается тем, что в предлагаемой электрогидравлической установке очистки фильтров скважин, содержащей расположенные на транспортном средстве понижающий трансформатор, высоковольтный трансформатор с выпрямителем, накопительный конденсатор, высоковольтный коммутатор, кабельный барабан, электропривод, электрошкаф, пульт управления, рабочий разрядник, погружаемый в скважину, и скважиннокабельный блок, установленный на обсадной трубе с фильтром, в соответствии с изобретением, скважинно-кабельный блок выполнен самоцентрирующимся в диапазоне всех
применяемых в скважинах обсадных труб и содержит равностороннюю треугольную несущую платформу с ребрами жесткости по периметру, отверстием посредине для рабочего
разрядника и тремя радиальными пазами через 120° друг относительно друга, расположенными между соответствующими вершинами и центром; кабельного шкива из электроизоляционного материала, расположенного продольно над одним из радиальных пазов,
вал кабельного шкива помещен в подшипники на двух стойках, закрепленных с возможностью обеспечения совмещения вертикальной кабельно-шкивной осевой трассы с центром несущей площадки; счетчика глубины расположения рабочего разрядника в скважине, закрепленного посредством консольного кронштейна на одной из стоек, причем его
ось соединена с валом кабельного шкива через промежуточную втулку; резьбовые упоры,
расположенные снизу вдоль радиальных пазов и ввернутых в торцевые резьбовые колодки, жестко закрепленные по краям на вершинах треугольной несущей платформы; две измерительные шкалы и два указателя радиуса обсадных труб скважин; при этом измери3
BY 6604 C1
тельные шкалы расположены на наружной поверхности несущей платформы вдоль двух
открытых радиальных пазов, указатели помещены также в эти открытые радиальные пазы,
а каждый резьбовой упор имеет со стороны торцевой колодки штурвал и выполненный на
противоположном конце цилиндрический наконечник со сквозным поперечным отверстием и с острием повышенной твердости в торце, причем каждый указатель радиуса свободно расположен на цилиндрическом наконечнике соответствующего задающего резьбового
упора с возможностью синхронного продольного перемещения с ним вдоль соответствующей измерительной шкалы.
Кроме того, каждая измерительная шкала выполнена в виде металлической линейки
длиной немногим больше максимального радиуса обсадных труб скважин.
А каждый указатель радиуса обсадных труб скважин выполнен в виде прямоугольного
платика толщиной немногим меньше ширины радиального паза, в котором выполнены
боковые вырезы с шириной немногим больше толщины несущей платформы и глубиной,
достаточной для образования посередине цилиндрической перемычки с диаметром, равным толщине платика, разделяющий его на верхнюю и нижнюю части, причем в верхней
части с одной стороны выполнен скос и на нем сверху вниз нанесена стрелка, а на нижней
части выполнено сквозное отверстие, немногим больше диаметра цилиндрического наконечника резьбового упора, и снабжен ограничительными боковыми шайбами, размещенными на цилиндрическом наконечнике резьбового упора, и штифтом, установленным в
поперечное сквозное отверстие для фиксации.
В зажимном резьбовом упоре, расположенном под радиальным пазом и под кабельным шкивом, выполнено в торце резьбовое отверстие и в него ввернут болт со знаком
"ЗАЗЕМЛЕНИЕ".
На основании приведенных данных и сопоставления заявляемого объекта с аналогами
и прототипом видно, что предложенное техническое решение соответствует критерию
"изобретательский уровень" и является новым, а его промышленная применимость подтверждается приведенным ниже подробным описанием конструктивного решения установки и принципа ее работы.
На фиг. 1 изображена предлагаемая электрогидравлическая установка, вид сбоку; на
фиг. 2 - скважинно-кабельный блок, вид сверху; на фиг. 3 - расположение на несущей
платформе скважинно-кабельного блока указателей радиуса обсадной трубы и их кинематическая связь с соответствующими задающими резьбовыми упорами, разрез А-А на
фиг. 1; на фиг. 4 - расположение шкива и резьбовых упоров относительно центра несущей
платформы с центром обсадной трубы, а также расположение строго по центру в обсадной трубе коаксиального кабеля и рабочего разрядника, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 крепление кабельного шкива, расположение заземляющего болта и кинематическая связь
с кабельным шкивом счетчика глубины погружения рабочего разрядника в скважину, вид
В на фиг. 4; на фиг. 6 - конструктивное выполнение указателя радиуса обсадной трубы; на
фиг. 7 - конструктивное выполнение упора.
Предлагаемая электрогидравлическая установка содержит расположенные на транспортном средстве 1 понижающий трансформатор 2, высоковольтный трансформатор 3 с
выпрямителем, накопительный конденсатор 4, высоковольтный коммутатор 5, кабельный
барабан 6, электропривод 7, электрошкаф 8, пульт 9 управления, рабочий разрядник 10,
погружаемый в скважину 11, и скважинно-кабельный блок 12, установленный на обсадную трубу 13 с фильтром 14.
Транспортное средство 1 имеет необходимую грузоподъемность и высокую проходимость.
Понижающий трансформатор 2 предназначен для электропитания первичной обмотки
высоковольтного трансформатора 3 и питания электрооборудования системы управления.
4
BY 6604 C1
Высоковольтный трансформатор 3 предназначен для преобразования низкого напряжения в высокое, а его выпрямитель - для преобразования высокого напряжения переменного тока в высокое напряжение постоянного тока.
Конденсатор 4 предназначен для накопления высоковольтной электрической энергии.
Высоковольтный коммутатор 5 предназначен для ограничения накапливаемой на конденсаторе 4 электрической энергии и при достижении заданного значения предназначен
для подключения накопительного конденсатора 4 к рабочему разряднику 10.
Барабан 6 предназначен для намотки на него и размотки коаксиального кабеля 15,
один конец токопроводящей жилы которого соединен с изолированным электродом рабочего разрядника 10, а второй конец соединен с изолированным электродом высоковольтного коммутатора 5, который вращается совместно с барабаном.
Электропривод 7 включает в себя электродвигатель и редуктор, кинематически связанный с валом барабана 6.
Электрошкаф 6 включает в себя защитную, коммутирующую и сигнально-контрольную аппаратуру системы управления.
Пульт 9 выполнен переносным и предназначен для реверсивного управления электроприводом барабана и управления высоковольтным трансформатором.
Рабочий разрядник 10 состоит из двух электродов, один из которых соединен с его
корпусом и заземляющей наружной оплеткой коаксиального кабеля, а второй изолированный электрод соединен с центральной токопроводящей жилой коаксиального кабеля и
через воздушный зазор между электродом высоковольтного коммутатора 5 подключен к
накопительному конденсатору 4.
Рабочий разрядник 10 предназначен для высоковольтных разрядов между его электродами и создания гидравлического удара, с помощью которого осуществляется разрушение отвердевших осадков (кольмонтонта), закупоривших отверстие фильтра 14, например, водозаборной скважины 11.
Скважинно-кабельный блок 12 выполнен самоцентрирующимся в диапазоне (от
Ro.т.min до Ro.т.max) всех применяемых в скважинах обсадных труб и состоит из равносторонней треугольной несущей платформы 16 с ребрами 17 жесткости по периметру, отверстием 18 посередине для рабочего разрядника 10 и тремя радиальными пазами 19, 20,
21 через 120° друг относительно друга, расположенных между соответствующими вершинами и центром; кабельного шкива 22 из электроизоляционного материала, расположенного продольно над радиальным пазом 19, вал 23 которого помещен в подшипники 24, 25
на стойках 26, 27, закрепленных с возможностью обеспечения совмещения вертикальной
кабельно-шкивной осевой трассы с центром несущей площадки 16; счетчика 28 глубины
расположения рабочего разрядника 10 в скважине 11, закрепленного посредством консольного кронштейна 29 на стойке 27, и его ось 30 соединена с валом 23 кабельного шкива 22 через промежуточную втулку 31; резьбовых упоров 32, 33, 34, расположенных снизу
вдоль радиальных пазов, соответственно, 19, 20, 21 и ввернутых в торцевые резьбовые колодки 35, 36, 37, жестко закрепленные по краям на вершинах треугольной равносторонней
несущей платформы 16; измерительных шкал 38, 39, указателей 40, 41 радиуса обсадных
труб скважин, а также аналогичного указателя 42 в качестве только направляющего и ориентирующего ползуна, помещенного в радиальный паз 19.
Предложенное конструктивное выполнение скважинно-кабельного блока 12 позволяет
сначала с помощью двух задающих упоров 33, 34 без особого труда с минимальными затратами времени заблаговременно устанавливать их торцевые части относительно центра
несущей платформы 16 на расстоянии, равном радиусу (Rо.т) известной обсадной трубы
13, а затем располагать несущую площадку 16 на торцевой части обсадной трубы 13 и
прижать к ее поверхности торцевые части задающих упоров 33, 34, благодаря чему автоматически обеспечивается самоцентровка, то есть совмещение центра несущей платформы 16 с центром обсадной трубы 13, так как задающие упоры 33, 34 расположены друг
5
BY 6604 C1
относительно друга через 120°, направлены в центр несущей платформы 16 и равноудалены относительно него на расстоянии, равном радиусу (Rо.т) обсадной трубы 13, после чего
остается только зафиксировать это положение с помощью зажимного резьбового упора 32.
Предложенное конструктивное расположение шкива 22 на несущей площадке 16, в
свою очередь, гарантирует совмещение вертикальной скважинно-кабельной осевой трассы с центром несущей платформы 16, так как при конструктивном выполнении скважинно-кабельного блока 12 предусмотрены все меры не только для удобного обслуживания,
но и меры по обеспечению центровки рабочего разрядника 10 в обсадной трубе 13 и повышению эффективности его работы.
Размещение вала 23 кабельного шкива 22 в подшипниках 24, 25 на вертикальных
стойках 26, 27 значительно уменьшает трение и исключает проскальзывание коаксиального
кабеля 15 относительно шкива 22, и исключает возникновение ложных показаний на счетчике 28 глубины расположения рабочего разрядника 10 в обсадной трубе 13 скважины 11.
Измерительные шкалы 38, 39 расположены на наружной поверхности несущей платформы 16 вдоль открытых радиальных пазов 20, 21, указатели 40, 41 помещены также в
эти открытые радиальные пазы, а каждый резьбовой упор имеет со стороны торцевой
резьбовой колодки штурвал 43 и на противоположном конце выполнен цилиндрический
наконечник 44 со сквозным поперечным отверстием 45 и с острием 46 в торце повышенной твердости.
Применение измерительных шкал 38, 39 для задающих резьбовых упоров 33, 34 с указателями 40, 41 позволило заблаговременно устанавливать на скважинном блоке 12 радиус (Rо.т) известной обсадной трубы, что значительно улучшает условия обслуживания.
Использование предложенного штурвала 43 в каждом резьбовом упоре позволяет за
счет имеющегося достаточного рычага создать большое усилие крепления скважиннокабельного блока 12 на обсадной трубе 13, что исключает сбросы коаксиального кабеля 15
со шкива 22 и связанные с этим его повреждения, короткие электрические замыкания,
аварийные ситуации и простои установки.
Наличие на задающих 33, 34 и зажимном 32 резьбовом упорах цилиндрического наконечника 44 со сквозным поперечным отверстием 45 позволило свободно располагать на
них указатели - ползуны 40, 41, 42 - и обеспечить их перемещение вдоль радиальных пазов 19, 20, 21.
Применение на торцах цилиндрических наконечников 44 резьбовых упоров 32, 33, 34
острия 46 с повышенной твердостью позволяет проникнуть ему глубоко в стенку обсадной трубы 13 с меньшей твердостью, что повышает его долговечность и надежность крепления скважинно-кабельного блока.
Каждая измерительная шкала выполнена в виде металлической линейки длиной, немногим больше максимального радиуса обсадной трубы (Rо.т.max), а каждый указатель
выполнен в виде прямоугольного платика толщиной, немногим меньше ширины радиального паза (фиг. 3), в котором выполнены боковые вырезы 47, 48 с шириной, немногим
больше толщины несущей платформы 16 (фиг. 2), и глубиной, достаточной для образования посредине цилиндрической перемычки 49 с диаметром, равным толщине платика
(фиг. 3), разделяющего его на верхнюю и нижнюю части. Причем в верхней части с одной
стороны выполнен скос 50 и на нем сверху вниз нанесена стрелка 51, а на нижней части
выполнено сквозное отверстие 52, немногим больше диаметра цилиндрического наконечника 44 резьбового упора (фиг. 3).
Каждый указатель снабжен ограничительными боковыми шайбами 53, 54, размещенными на цилиндрическом наконечнике 44 резьбового упора, и штифтом 55, установленным в поперечное сквозное отверстие 45 для фиксации.
Предложенное выполнение указателей 40, 41, 42 в виде прямоугольного платика с
толщиной, немногим меньше ширины радиального паза, боковыми вырезами шириной,
немногим больше толщины несущей платформы, и цилиндрической перемычкой посре6
BY 6604 C1
дине с диаметром, равным толщине платика, позволило свободно его помещать в радиальный паз, поворачивать на 90°, размещать в его боковых вырезах края радиальных пазов
с толщиной несущей платформы и соединять с цилиндрическим наконечником резьбового
упора (фиг. 2, 3, 4), что значительно упрощает конструкцию и дает возможность вместо
сложного узла применить только одну оригинальную деталь, а также значительно облегчает сборку скважинно-кабельного блока и повышает его ремонтопригодность как одного
из самых ответственных устройств установки.
Оригинальное выполнение указателей 40, 41, 42 позволило выполнять не только свою
прямую функцию, но и одновременно выполнять дополнительную функцию точного ориентирования острия цилиндрического наконечника соответствующего резьбового упора
по отношению центра несущей платформы и центра обсадной трубы, что расширяет их
функциональные возможности и повышает надежность работы скважинно-кабельного
блока и установки в целом.
Обеспечение указателей 40, 41, 42 ограничительными боковыми шайбами 53, 54 и
штифтами 55 позволило упростить систему их крепления, значительно уменьшить трение
и облегчить относительно них свободное вращение цилиндрических наконечников 44 соответствующих резьбовых упоров.
В зажимном резьбовом упоре 32 в торце выполнено резьбовое отверстие 56 и в него
ввернут болт 57 со знаком 58 "ЗАЗЕМЛЕНИЕ".
Такое расположение заземляющего болта 57 позволяет значительно повысить его эффективность, так как контакт с обсадной трубой 13 обеспечивается не только через зажимной резьбовой упор 32, но также через задающие резьбовые упоры 33, 34, колодки 35,
36, 37 и металлоконструкцию несущей платформы 16, соединяющую их и плотно соприкасающуюся с торцевой частью обсадной трубы 13 (фиг. 4).
Предложенное расположение заземляющего болта 57 не требует применения отдельного заземляющего зажимного устройства, так как эти функции выполняет резьбовой
упор 32, что расширяет его функциональные возможности, упрощает конструкцию, улучшает условия обслуживания, сокращает потери времени на подготовительные работы и
повышает производительность установки.
Наличие счетчика 28 на скважинно-кабельном блоке 12 дает возможность контролировать месторасположение рабочего разрядника 10 в обсадной трубе 13 скважины 11, а
также способствует ускорению подготовительных работ, что сокращает потери времени и
повышает производительность.
Предлагаемая установка работает следующим образом.
Перед обработкой фильтра, например, водозаборной скважины, понизившей дебет в
процессе эксплуатации, необходимо ознакомиться с ее конструкцией по техническому
паспорту.
Из технического паспорта скважины также необходимо взять сведения о радиусе
(Rо.т) обсадной трубы, длину (lф.) водозаборного фильтра и глубину (lск.) его расположения в скважине.
Зная радиус (Rо.т) обсадной трубы, необходимо предварительно на скважиннокабельном блоке 12 с помощью штурвала 43 обеспечить вращательное движение сначала
задающему резьбовому упору 33, который, смещаясь относительно торцевой резьбовой
колодки 36 и вращаясь своим цилиндрическим наконечником 44 относительно указателя
40, перемещает его в радиальном пазу 20 до тех пор, пока стрелка 51 на измерительной
шкале 38 не совпадет со значением, соответствующим радиусу (Rо.т) обсадной трубы 13
(фиг. 2, 3, 4).
Аналогично обеспечивается вращательное движение задающему резьбовому упору 34,
который, смещаясь относительно торцевой резьбовой колодки 37 и вращаясь своим цилиндрическим наконечником 44 относительно указателя 41, перемещает его в радиальном
пазу 21 до тех пор, пока стрелка 51 на измерительной шкале 39 не совпадет со значением,
соответствующим также радиусу (Rо.т) обсадной трубы 13 (фиг. 2, 3).
7
BY 6604 C1
Наличие цилиндрической перемычки 49 и боковых вырезов 47, 48 в указателях 40, 41
исключает вертикальное и горизонтальное смещение цилиндрических наконечников 44 в
задающих резьбовых упорах 33, 34, что гарантирует точность их ориентирования относительно центра несущей платформы 16.
Таким образом, с минимальными потерями времени обеспечивается заблаговременная
подготовка скважинно-кабельного блока 12.
После этого скважинно-кабельный блок 12 с помощью переносной рукоятки 59 устанавливают на торцевую часть обсадной трубы 13, рабочий разрядник 10 пропускают через
отверстие 18 на несущей платформе 16 и размещают в обсадной трубе 13, а коаксиальный
кабель 15 располагают на шкиве 22, затем плотно прижимают торцевые части резьбовых
упоров 33, 34 к обсадной трубе 13, но так как они расположены друг относительно друга
под углом 120°, и их торцевые края равноудалены от центра, и это расстояние соответствует радиусу (Rо.т) обсадной трубы 13, то скважинно-кабельный блок 12 автоматически
самоцентрируется, то есть центр несущей платформы 16 точно совпадает с центром обсадной трубы 13.
При этом рабочий разрядник 10 и коаксиальный кабель 15 также самоцентрируются в
обсадной трубе 13, так как вертикальная кабельно-шкивная осевая трасса, согласно конструктивному расположению шкива 22, совмещена с центром несущей платформы 16, а ее
центр совмещен с центром обсадной трубы 13 скважины 11.
Затем с помощью штурвала 43 обеспечивают вращательное движение зажимному
резьбовому упору 32, который, смещаясь относительно торцевой резьбовой колодки 35 и
вращаясь своим цилиндрическим наконечником 44 относительно указателя - ползуна 42,
перемещает его в радиальном пазу 19 до тех пор, пока острие 46 на торцевой части его
цилиндрического наконечника 44 не упрется в стенку обсадной трубы 13.
Так как штурвал 43 имеет рычаг, достаточный для образования большого усилия, и
благодаря повышенной твердости острия 46 оно глубоко проникает в стенку обсадной
трубы 13 с меньшей твердостью, что исключает смещение и гарантирует надежность крепления скважинно-кабельного блока 12, а также исключает сбросы в процессе эксплуатации коаксиального кабеля 12 со шкива 22 и предотвращает в связи с этим его повреждение, короткое замыкание, аварийную ситуацию и простой установки.
Таким образом, с минимальными потерями времени и незначительными физическими
усилиями обеспечивается точная центровка и крепление скважинно-кабельного блока на
обсадной трубе, что улучшает условия обслуживания, снижает трудоемкость и повышает
производительность установки.
После этого общий заземляющий провод (не показан) установки соединяется с обсадной трубой с помощью болта 57, ввернутого в резьбовое отверстие 56 в торце зажимного
резьбового упора 32.
Такое размещение заземляющего болта 57 позволяет обеспечить надежный контакт с
обсадной трубой 13 не только с помощью зажимного резьбового упора 32, но и с помощью задающих резьбовых упоров 33, 34 и колодок 35, 36, 37, а также с помощью металлической несущей платформы 16, соединяющей их между собой и плотно прилегающей к
торцу металлической обсадной трубы 13, благодаря чему гарантируется электробезопасность и надежность работы установки.
Кроме того, такое размещение болта 57 со знаком 58 "ЗАЗЕМЛЕНИЕ" на его торцевой
части не требует отдельного заземляющего зажимного устройства, так как эти функции
дополнительно совмещает зажимной резьбовой упор 32, что расширяет его функциональные возможности, сокращает потери времени на подготовительные работы и улучшает
условия обслуживания установки.
Затем на счетчике 28 цифровые значения выставляются в нулевое положение, а с помощью пульта 9 управления и соответствующей коммутирующей аппаратуры в электрошкафу 8 включают электропривод 7, в результате чего начинает вращаться барабан 6,
8
BY 6604 C1
разматываться коаксиальный кабель 15 и опускаться под собственным весом в скважину
рабочий разрядник 10, при этом за счет плотного контакта коаксиального кабеля 15 со
шкивом 22 осуществляется вращение его приводного вала 23 и оси 30 счетчика 28, и на
нем синхронно появляются цифровые показания глубины погружения рабочего разрядника 10.
Так как вал 23 шкива 22 находится в подшипниках 24, 25, то трение сводится к минимуму и исключается проскальзывание коаксиального кабеля 15 относительно шкива 22, а
следовательно предотвращается искажение показаний на счетчике 28, что улучшает надежность и работоспособность установки.
При совпадении показаний счетчика 28 с паспортным значением глубины (lск.) расположения верхнего края водозаборного фильтра 14 в скважине 11 оператор с помощью
пульта 9 управления подает команду на отключение электропривода 7, в результате чего
прекращается вращение барабана 6 и размотка коаксиального кабеля 15, а следовательно
прекращается вращение шкива 22 и работа счетчика 28, при этом рабочий разрядник 10
останавливается в обсадной трубе 13 напротив верхнего края фильтра 14.
Для визуальной фиксации этого положения перед шкивом 22 на высоковольтный коаксиальный кабель 15 наносится первая, ярко выраженная отметка 60 (фиг. 1).
Затем с помощью пульта 9 управления аналогично вышеописанному дают команду на
повторное включение электропривода 7 и возобновление перемещения "ВНИЗ" рабочего
разрядника 10.
При совпадении показаний счетчика 28 с паспортным суммарным значением
(lск. + lф.) глубины (lск.) расположения верхнего края фильтра 14 и длины (lф.) этого
фильтра оператор также дает команду на прекращение перемещения рабочего разрядника
10, при этом он располагается в обсадной трубе напротив нижнего края фильтра 14.
Для визуальной фиксации этого положения перед шкивом 22 на высоковольтный коаксиальный кабель 15 наносится вторая, ярко выраженная отметка 61 с другой расцветкой
(фиг. 1).
Так как на коаксиальном кабеле 15 расстояние (lк.) между отметками 60 и 61 соответствует длине (lф.) фильтра (т.е. lк. = lф.), то оператор имеет возможность легко визуально
контролировать перемещение рабочего разрядника 10 "ВВЕРХ" и "ВНИЗ" вдоль фильтра
14 и обеспечивать своевременное реверсивное переключение электропривода 7 барабана 6.
После этого оператор, предварительно выполнив все требования безопасности, с помощью пульта 9 управления дает команду на выключение электропривода 7, вращение
кабельного барабана 6 и перемещение рабочего разрядника 10 "ВВЕРХ", а также дает команду на включение высоковольтного трансформатора 3, в результате чего рабочий разрядник 10 перемещается "ВВЕРХ" вдоль фильтра 14 и периодически между его электродами происходят высоковольтные электрические разряды, создающие мощные гидравлические удары, с помощью которых происходит разрушение сильно затвердевших различных осадков (кольматонтов) и раскупорка водозаборных отверстий фильтра 14.
Причем предложенное конструктивное выполнение скважинно-кабельного блока, гарантирующее точную центровку рабочего разрядника и коаксиального кабеля в обсадной
трубе, создает распространение мощного гидравлического удара равномерно по всей внутренней поверхности фильтра, а следовательно обеспечивается равномерная его очистка.
Кроме того, предложенное выполнение скважинно-кабельного блока, гарантирующее
надежное его крепление на обсадной трубе, создает стабильность центровки рабочего разрядника, исключает аварийные ситуации и простои установки, а также обеспечивает ее
высокую работоспособность.
Частота высоковольтных разрядов регулируется известными способами и зависит от
количества энергии в накопительном конденсаторе 4 и величины воздушного зазора между электродами высоковольтного коммутатора 5.
9
BY 6604 C1
При достижении рабочим разрядником 10 верхнего края фильтра 14 первая отметка 60
на коаксиальном кабеле 15 выходит из обсадной трубы 13 и появляется перед шкивом 22
скважинно-кабельного блока 12, после чего оператор, не отключая высоковольтный
трансформатор 3, с помощью пульта 9 управления дает команду на реверсивное переключение электропривода 7 и вращение барабана 6 в противоположную сторону, при этом рабочий разрядник 10 начинает перемещаться "ВНИЗ" вдоль фильтра 14, которое также сопровождается появлением высоковольтных разрядов необходимой частоты.
При достижении рабочим разрядником 10 нижнего края фильтра 14 вторая отметка 61
на коаксиальном кабеле 15 появляется перед шкивом 22 скважинно-кабельного блока 12,
после чего оператор, также не отключая высоковольтный трансформатор 3, аналогично
вышеизложенному дает команду на перемещение рабочего разрядника 10 "ВВЕРХ".
Таким образом, при многократном перемещении рабочего разрядника 10 "ВВЕРХ" и
"ВНИЗ" вдоль фильтра 14, которое сопровождается возникновением высоковольтных разрядов и мощных гидравлических ударов необходимой частоты, обеспечивается полное и
равномерное разрушение кольмотонта и происходит окончательная раскупорка водозаборных отверстий в фильтре 14 с минимальными временными и эксплуатационными затратами без применения трубно-монтажных работ, осуществляется достаточно качественная очистка фильтра и ускоренное восстановление дебета водозаборной скважины.
На основании вышеизложенного видно, что предложенная в качестве изобретения
электрогидравлическая установка очистки фильтров скважин имеет перед известными
аналогичными установками существенные преимущества.
Во-первых, за счет применения на предлагаемом скважинно-кабельном блоке трех
резьбовых упоров, расположенных друг относительно друга на 120°, удалось с помощью
двух (задающих) из них, дополнительно снабженных индивидуальными измерительными
шкалами и указателями радиуса обсадной трубы, обеспечить совмещение центра несущей
платформы и центра обсадной трубы ремонтируемой скважины, причем с минимальными
потерями времени, что улучшает условия обслуживания, снижает трудоемкость, ускоряет
подготовительные работы и повышает производительность установки.
Во-вторых, за счет конструктивного расположения шкива на предлагаемом скважинно-кабельном блоке удалось совместить кабельно-шкивную вертикальную осевую трассу
с центром несущей платформы, а так как центр несущей платформы тоже совмещен с
центром обсадной трубы, а рабочий разрядник и коаксиальный кабель располагаются на
обсадной трубе точно по центру, благодаря чему создаются благоприятные условия для
распределения мощного гидравлического удара равномерно по всей внутренней поверхности фильтра, что гарантирует высокое качество его очистки.
В-третьих, применение третьего зажимного упора на скважинно-кабельном блоке позволило с минимальными потерями времени фиксировать на обсадной трубе точно сцентрированный скважинно-кабельный блок, что также улучшает условия обслуживания,
снижает трудоемкость и повышает производительность установки.
В-четвертых, за счет предложенного выполнения резьбовых упоров с рычагами штурвалов, достаточными для обеспечения большого усилия, с остриями в их торцевых частях,
но с большой твердостью, дало возможность проникать им глубоко в стену обсадной трубы с меньшей твердостью, что исключает смещение скважинно-кабельного блока и гарантирует надежность его крепления, а также исключает сбросы коаксиального кабеля со
шкива в процессе его эксплуатации и предотвращает в связи с этим его повреждение, короткое замыкание, аварийную ситуацию и потерю времени на восстановительные работы,
благодаря чему гарантируется стабильная центровка рабочего разрядника в обсадной трубе, хорошее качество очистки фильтра и высокая работоспособность установки.
В-пятых, применение измерительной шкалы и указателя радиуса обсадной трубы для
каждого задающего резьбового упора дало возможность обеспечивать с минимальными
потерями времени самоцентровку предлагаемого скважинно-кабельного блока на всех
10
BY 6604 C1
применяемых в широком диапазоне в скважинных обсадных трубах, что позволило исключить применение целого ряда скважинно-кабельных блоков с различными типоразмерами и подтвердить его универсальность и широкие функциональные возможности, благодаря чему значительно снижаются капитальные затраты, ускоряются подготовительные
работы, повышается производительность установки.
В-шестых, выполнение указателя в виде одной оригинальной детали вместо сборочного узла значительно упрощает конструкцию и позволяет не только помещать его в радиальный паз, но и поворачивать на 90°, размещая в его боковых вырезах края соответствующего радиального паза, благодаря чему указатель, помимо своей прямой функции,
выполняет также одновременно дополнительную функцию точного ориентирования относительно центра несущей платформы острия цилиндрического наконечника соответствующего резьбового упора путем предотвращения этим указателем его поперечных и вертикальных смещений, что расширяет функциональные возможности, повышает надежность
и работоспособность установки.
В-седьмых, крепление указателя на цилиндрическом наконечнике резьбового упора
упрощает узел соединения, улучшает кинематическую связь и повышает ремонтопригодность.
В-восьмых, предложенное выполнение резьбового упора позволило ему, помимо крепежной функции, одновременно выполнять дополнительную функцию радиального перемещения указателя радиуса к центру обсадной трубы, что расширяет его функциональные
возможности и повышает работоспособность установки.
В-девятых, предложенное выполнение зажимного радиального упора позволило, помимо крепежной функции и функции радиального перемещения указателя, одновременно
выполнять дополнительную функцию заземляющего устройства, что также расширяет
функциональные возможности зажимного упора и повышает производительность всей установки.
В-десятых, расположение заземляющего болта на зажимном резьбовом упоре значительно повышает его эффективность, так как контакт с обсадной трубой скважины обеспечивается не только через зажимной резьбовой упор, но и через задающие резьбовые
упоры и резьбовые колодки, и металлоконструкцию несущей платформы, соединяющей
их между собой и плотно соприкасающейся с торцевой частью обсадной трубы, что гарантирует повышенную безопасность и надежность работы установки, ускоряет подготовительные работы и повышает производительность установки в целом.
В-одиннадцатых, размещение счетчика на скважинно-кабельном блоке и его кинематическая связь с кабельным шкивом дали возможность визуально контролировать месторасположение рабочего разрядника в обсадной трубе скважины, что улучшает условия
обслуживания, сокращает потери времени, ускоряет подготовительные работы и повышает производительность установки.
Таким образом, предлагаемая в качестве изобретения установка имеет комплекс существенных преимуществ и выгодно отличается от аналогичных известных установок.
Она проста в изготовлении, удобна в обслуживании, надежна в эксплуатации и может
найти широкое применение для ремонта водозаборных и других скважин с целью восстановления высокой производительности.
Источники информации:
1. Рекомендации по импульсным методам восстановления производительности скважин на воду. - М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1979. - С. 43-44, рис. 13.
2. Романенко В.А. Электрофизические способы восстановления производительности
водозаборных скважин. - Л.: Недра, 1980. - С. 36.
11
BY 6604 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 6
Фиг. 5
Фиг. 7
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
258 Кб
Теги
by6604, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа