Фильтр для гидрогеологических скважин

 

ФИЛЬТР ДЛЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН, содержащий трубчатый фильтрующий элемент и легкоплавкий материал с температурой плавления равной или ниже температуры горных пород, отличающ.ийся тем, что, с целью повышения эффективности использования в условиях низких температур , фильтр снабжен контейнером с твердой углекислотой, расположенным во внутренней полости фильтра, и наполнителем , размещенным на наружной поверхности фильтра, а в качестве легкоплавкого материгша использован. лед.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1И

М59, Е 03 В 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3482438/23-26 (22) 16.08.82 (46) 30.11.83. Бюл. Р 44 (72) М.A Бабец, Н.Д. Нечаев, Г.Ф. Романов и В.А. Ольховик (71) Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт (53) 621.649(088.8) (56) 1. Федоров Ю.С., Петров А А.

Предупреждение кольматации фильтров гидрогеологических скважин. — Разведка и охрана недр ; 1974, Р 7, .с. 56-58. .2. Патент США Р 3880233, кл. 166-205, 1975 (прототип). (54) (57) ФИЛЬТР ДЛЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН, содержащий трубчатый фильтрующий элемент и легкоплавкий материал с температурой плавления равной или ниже температуры горных пород, о т л и ч а ю щ,и и с я тем, что, с целью повышения эффективности использования в условиях низких температур, фильтр снабжен контейнером с твердой углекислотой, расположенным во внутренней полости фильтра, н наполнителем, размещенным на наружной поверхности фильтра, а в качестве легкоплавкого материала использован лед.

1057639

Изобретение относится к добыче воды из гидрогеологических скважин.

Известны фильтры, содержащие покрытие из вяжущих с целью предотвращения кольматации фильтра при его установке в скважину (lj .

Однако такие покрытия имеют невысокую механическую прочность и не предотвращают повреждения фильтрующих элементов.

Наиболее близким по технической 1О сущности и достигаемому результату к предлагаемому является фильтр для гидрогеологических скважин, содержащий трубчатый фильтрующий элемент и легкоплавкий материал с темпера- 15 турой плавления равной или ниже температуры горных пород (2) .

Однако известный фильтр не применим в гидрогеологических скважинах„ в которых температура пластовых вод щ ниже 70О C кроме того, сплав Вуда лорог и не может наноситься на фильтр в полевых условиях, а покрытие из парафина не защищает фильтрующие элементы or механического повреждения. Для эффективного удаления покрытия необходимы органические растворители.

Цель изобретения — обеспечение возможности предотвращения кольматации и механического повреждения фильтра при его установке в водоносные горизонты в условиях низких температур горных пород в скважине. указанная цель достигается тем, что фильтр„ содержащий трубчатый фильтрующий элемент и легкоплавкий материал с температурой плавления равной или ниже температуры горных пород, снабжен контейнером с твердой углекислотой, расположенным во внут" 40 ренней полости фильтра, и наполнителем, размещенным на наружной поверхности фильтра, а в качестве легкоплавкого материала использован лед.

На чертеже изображено предлагае- 45 мое устройство.

Фильтр содержит фильтрующий эле-. мент, представленный трубчатым перфорированным каркасом 1 с продольными стержнями 2 и проволочной намот- 5П кой 3. В нижней части фильтра имеется башмак 4 с промывочным@ окнами 5, на башмаке закреплен кожух б. Фильтрующий элемент по всему .свободному пространству между трубчатым каркасом 1, продольными стержнями 2 и проволочной намоткой З,содержит лед

7., Во льду по внешней поверхности фильтра содержится наполнитель 8, в качестве которого используется материал с низкой теплопроводностью, например древесная или полимерная крошка. При этом размеры частиц наполнителя не превышают размеров пор фильтрующего элемента. Во внутрен- ней полости фильтра содержится кон-, 65 тейнер 9, имеющий цилиндрическую форму и содержащий твердую углекислоту 10, в днище контейнера выполнен клапан ll. По оси цилиндрического контейнера имеется канал 12 для прохода жидкости. Стенка полости контейнера 9, образующая канал 12, содержит теплоизолирующее покрытие 13.

В нижней част;; контейнера имеется выступ 14. Контейнер 9 жестко связан с трубчатым каркасом l льдом 7.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении фильтра вниз по стволу скважины с целью егo установки в продуктивном пласте жидкость, находящаяся в скважине, перетекает выше фильтра по каналу 12 и частично по кольцевому зазору между фильтром и стенками скважины. При этом твердая углекислота предохраняет лед от таяния. Наполнитель 8 во льду 7 по внешней поверхности фильтра также способствует предохранению льда от таяния и, кроме того, амортизирует удары фильтра о выступы в стенках скважины.

Ледяное заполнение фильтрующего элемента придает ему дополнительную жесткость, механическую прочность и исключает кольматацию фильтрующего элемента при его транспортировке по стволу скважины. Теплоиэолирующее покрытие 13 предохраняет твердую углекислоту от преждевременной возгонки и создает направленное охлаждение фильтрующего элемента. После установки в зоне продуктивного пласта осуществляют интенсивную промывку фильтра водой по прямой схеме. При этом вода поступает к забою скважины по каналу 12 и затем через промывочные окна 5 в кольцевой зазор между фильтром и стенками скважины.

Интенсивная промывка способствует ускорению возгонки твердой углекислоты и таянию льда. При возгонке углекислоты образующийся углекислый газ через клапан 11 поступает в поток воды„ аэрируя его. Аэрированный поток воды эффективно декольматирует продуктивный горизонт. Do мере таяния льда наполнитель 8 также вымывается восходящим потоком аэрированной води и выносится из скважины.

После полной возгонки твердой углекислоты в контейнере 9 остается угле. кислый газ, что придает контейнеру положительную плавучесть. Дальнейшее таяние льда 7 приводит к нарушению жесткой связи контейнера 9 с трубчатым каркасом 1. По окончании промывки фильтра осуществляют посадку фильтровой колонны на забой скважины. При этом кожух б смещается вверх относительно башмака 4 фильтра и перекрывает промывочные окна 5. Одновременно выступ 14 контейнера 9

1057639

Составитель B.. Берзин

Редактор И. Ковальчук Техред С,Легеза Корректор О. Тигор

Заказ 9539/36 Тираж 755 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП. Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ударяется в дно скважины, в резуль. тате чего контейнер отделяется от фильтра. При откачиванни воды из скважины контейнер выносится к устью скважины и удаляется иэ нее.

Прн низких естественных температурах воздуха у устья скважины (от

О до -50OC) и жидкости в скважине (от 0 до +10 С) контейнер 9 изымает)ся из состава фильтра. Заполнение фильтра льдом в этом случае может осуцествляться эа счет, например, намораживания воды в фильтрующий элемент под действием естественных низких температур атмосферного воздуха.

Предлагаемый фильтр по сравнению

5 с известняк позволяет избежать кольматации н механических повреждений фильтрующих элементов при установке фильтра в гидрогеологических скважинах в усЛовиях пониженных температур:

Я окружающей среды.