Трубы
При замораживании горных пород на большие глубины применяют съемные конструкции головок.
В качестве питающих применяют стальные и полиэтиленовые трубы. Стальные трубы применяют диаметром 25-50 мм с толщиной стенок 3-6 мм. Соединения труб между собой осуществляют с помощью муфт. При замораживании пород на средние и большие глубины целесообразно применение полиэтиленовых труб, которые имеют следующие преимущества перед стальными: малый коэффициент теплопроводности (0,3-0,36 Вт /(м-°С) по сравнению с 45 -50 Вт /(м-°С) у стальных труб, благодаря чему хладоноситель, подаваемый на дно колонки, в меньшей степени нагревается, чем при использовании стальных труб, это особенно важно при низкотемпературном замораживании на большие глубины; незначительную плотность (0,92-0,96 г/см3); возможность транспортирования их в барабанах, что позволяет значительно упростить и ускорить спуско-подъемные операции при монтаже питающих труб; снижение гидравлических потерь движущегося хладоносителя благодаря гладкой поверхности труб.
В отечественной практике полиэтиленовые трубы изготовляют двух марок: из полиэтилена низкой плотности (ПНП) и полиэтилена высокой плотности (ПВП) трех типов: легкие Л, средние С и тяжелые Т для внутренних давлений соответственно 0,25, 0,6 и 1 МПа. Параметры этих труб приведены в табл. 4.13.
Соединительные и отводящие трубы принимают такого же диаметра, как и питающие трубы, и выполняют чаще всего из резиновых шлангов.
При монтаже все замораживающие трубы перед опусканием в скважины должны подвергаться гидравлическому испытанию. Для этой цели вблизи участка замораживания целесообразно собрать колонну замораживающих труб с башмаком и длиной, равной глубине замораживающей скважины. Для испытания колонну труб заполняют водой и прессуют в течение 10 мин под давлением, зависящим от глубины скважины.
Если испытания дали хорошие результаты, т. е. все соединения и башмак оказались плотными и не пропустили воду, колонну считают годной к спуску в скважину. После этого все трубы колонны маркируют и разбирают для монтажа в скважине. Порядок монтажа следующий: в скважину опускают первое звено труб, имеющее на нижнем конце башмак; на верхнем конце трубы закрепляют хомут, который после опускания первого звена ложится на кондуктор; верхний обрез трубы должен быть выше хомута на 0,5 м. К первому звену присоединяют следующее звено
и т. д. Способы соединения замораживающих труб могут быть разными: с помощью конической резьбы - ввинчиванием одной трубы в другую (трубы ТЗК), удлиненными муфтами, навинчиваемыми плотно на трубу на пеньке с суриком, с обваркой их электро- или газовой сваркой, а также сваркой встык с ниппелем. Прочность соединения должна быть равна прочности самих труб.
Подвеску каждой трубы и спуск всей колонны в скважину осуществляют с помощью резьбовой пробки, подвешиваемой за пружину на крюк талевой системы. Каждый стык замораживающих труб проверяется на прочность и герметичность. Величина давления при опрессовке стыков зависит от глубины скважин: при глубине до 100 м она составляет 3 МПа: 100-200 м -4 МПа; 200- 300 м -5 МПа, 300-400 - 6 МПа, более 400 м -8 МПа. Стык признается герметичным, если давление опрессовки не изменяется в течение 10 мин. Несмотря на предварительную опрессовку соединений, во время спуска колонны в скважину могут произойти частичные ее нарушения. Поэтому после опускания всей колонны производят контрольное испытание на водопроницаемость соединений. С этой целью после сборки колонну заливают водой на полную ее глубину (в зимнее время 10%-ным раствором хлористого кальция). Уровень жидкости в колонне замеряет маркшейдер. Чтобы жидкость не испарялась, колонну плотно закрывают деревянной пробкой и обмазывают глиной или цементом. Замер колебаний уровня жидкости в колонне производят ежедневно в течение 5 сут. Если уровень жидкости в колонне в течение этого периода снизился более чем на 2 см на каждые 50 м глубины, то колонну труб перемонтируют после вторичной опрессовки.
После монтажа замораживающих труб обсадные трубы извлекают, а пространство между колонной и стенками скважины обязательно заполняют песком, так как образующаяся прослойка воздуха будет замедлять процесс замораживания пород.
|