Устройство для очистки фильтров водозаборных скважин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРОВ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН , содержащее газогенератор, взрыв;ную камеру, отражатель ударной «олны, разгонную трубку со свечой поджига,. обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе устройства путем увеличения зоны активного воздействия на фильтр и создания встречных импульсов. гидродинамического давления, взрывная камера выполнена в виде системы колпаков, снабженных установленными с возможностью вертикального перемещения патрубками отвода газовой смеси, нижние кромки которых р;азмещены над нижними кромками колпаков, при этом разгонная трубка выполнена с калиброванными отверстиями. СО О ) О1 ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1026555

У51) Е 03 В 3!15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " -"::,:.;, /3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3511336/23-26 (22) 11.11.82. (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) В. В. Ивашечкин, Б. В. Сабадах, Д. А. Козлов и О. С. Малышев (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 628.11.23 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 604968, кл. Е 21 В 37/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 977712, кл. Е 21 В 37/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

ФИЛЬТРОВ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН, содержащее газогенератор, взрывную камеру, отражатель ударной Волны, раз. гонную трубку со свечой поджига,. обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе устройства путем увеличения зоны активного воздействия на фильтр и создания встречных импульсов гидродинамического давления, взрывная камера выполнена в виде системы колпаков, снабженных установленными с возможностью вертикального перемещения патрубками отвода газовой смеси, нижние кромки которых размещены над нижними кромками колпаков, при этом разгонная трубка выполнена с калиброванными отверстиями.

j076555

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано лля очистки внутренней полости фильтров от накопившихся твердых частиц, а также для разглинизации фильтров водозаборных скважин.

Известно устройство лля очистки фильтровой трубы буровой скважины, содержащее открытую снизу взрывную камеру, запальнук> свечу, соединенную кабелем с генератором импульсов тока, а также газогенератор, заполненный веществом, образующим при взаимодействии с водой взрывчатую газообразную смесь. Очистка фильтров с помощью указанного устройства производится ударной волной и гидродинамическим потоком, создаваемыми взрывом ацетилена в рабочей камере, связанной с фильтром !1) .

К недостаткам данного устройства относятся значительные затраты времени на очистку фильтров, обусловленные спускополъемными операциями, частичной разборкой и зарядкой его после каждого взрыва.

Известно также устройство лля очистки фильтровых труб водозаборных скважин, содержащее газогенератор, снабженный трубками с обратными клапанами, в полости которого смонтированы электроды, а также взрывную камеру с разгонной трубкой и свечой поджига. Положительным качеством указанного устройства является то, что с его помощью можно очищать фильтры на любой глубине, не извлекая устройство на поверхность для перезарядки после каждого выстрела. Устройство отличается надежной работой при очистке любь<х фильтров 12 .

К недостаткам указанного устройства относится низкий коэффициент полезного действия. Это обусловлено тем, что энергия взрыва водородно-кислородной смеси, идущая на формирование ударной волны и гидропотока, только частично перехолит в полезную работу и идет на разрушение кольмотанта. Значительная чать энергии теряется бесполезно, распространяясь после взрыва в радиальном зазоре между устройством и стенками фильтра. Злесь необходимо отметить, что зазор необходим лля всех скважинных снарядов и назначается из óoловий исключения застревания нх в скважине.Кроме того, к недостаткам устройства относится создание при работе незначительной по высоте зоны активного позлей ствия на фильтр и прилегаюгцие породы.

Объясняется это тем, что из условий равно мерной обработки полотна фильтров суще ствует оптимальное расстояние между нижним обрезом взрывной камеры и отражателем, которое для данного устройства не превышает 1,2-1,3 фильтра.

Цель изобретения — повышение эффективности в работе устройства путем увеличения зойы активного воздействия на

55 обреза колпаков, позволяет обеспечить регулирование величины очистного импульса при каком угодно большом времени электролиза.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство для очистки фильтров водозаборных скважин состоит из газогенератора 1 с расположенными в его полости электролами 2, отражателя 3, обратного клапана 4, нижнего колпака 5 с разгонной трубкой 6, свечи 7 поджига, патрубка 8 отвода газовой смеси, промежуточного колпака 9 с патрубком 10 отвода газовой смеси, верхнего колпака 11 с патрубком 12 и калиброванных отверстий 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

Источник постоянного тока (не показан) подает напряжение на электроды 2 газогенератора . Выделяюгциеся на электродах

2 газы кислород и водорол — пробульки ва ют через слой электролита, собираются пол отражателем 3 и когда давление злесь превысит гидростатическое давление в стволе скважины плюс давление срабатывания обратного клапана 4, o«открывается и газы попадают в разгонную трубку 6, барботируя через слой воды.

IIo м< ре работы газргенератора I последовательно наполняются газовой смесью разгонная трубка 6 и нижний колпак 5 до отметки, определяемой нижним обрезом патрубка 8 отвода газовой смеси. Отсюда газовая смесь движется вверх и по патрубху 8 отвода газовой смеси попадает в проме жуточный колпак 9, наполняет его и по патрубку 10 поступает в верхний колпак 11 фильтр и созлания на внешней поверхности фильтра встречных импульсов гидродинамического давления.

Указанная цель достигается тем, что в

5 устройстве для очистки фильтров взрывная камера выполнена в виде системы колпаков, снабженных установленными с возможностью вертикального перемещения патрубками отвода газовой смеси, нижние кромки которых размещены над нижними кромками кол-!

0 паков, при этом разгонная трубка выполнена с калиброванными отверстиями.

Такое выполнение устройства позволяет максимально использовать энергию, переносимую ударными волна ми и гидропотоком в осевом направлении между устрой ством и стенкой фильтра. Причем КПД устройства значительно возрастает за счет интерференции ударных волн. движущихся во встречных направлениях после детонации газовой смеси одновременно во всех колпаках. В то же время сокращается необх<элимое количество газовой смеси для очистки ног. м фильтра.

Применение патрубков, низ которых способен перемещаться относительно нижнего

1076555

30 Применение изобретения позволяет зна чительно сократить время на очистку фильтров и повысить коэффициент полезного действия использования энергии взрыва.

3 откуда лишняя газовая смесь удаляется через патрубок 12 отвода газовой смеси.

Как только вся система заполняется газовой смесью, источник постоянного тока начинает подавать напряжение на свечу 7 поджига, которая воспламеняет газовую смесь, нагревая близлежащие слои до температуры горения. Образующиеся в процессе горения смеси пары воды, все увеличиваясь в объеме и отталкиваясь от закрытого конца разгонной трубки 6, ускоряют фронт горения до детонационных скоростей уже на участке разгонной трубки между свечей

7 поджига и верхним обрезом верхнего колпака 11. Таким образом, когда фронт детонации достигает верхнего калиброванного отверстия 13, он, распространяясь в ради- 1з альном направлении, проходит через калиброванное отверстие 13 в полость верхнего колпака 11 и вызывает детонацию находящейся там газовой смеси. Далее детонационная волна, движущаяся вниз по разгонной трубке 6, проникает через отверстие

14 в промежуточный колпак 9 и вызывает детонацию находящейся там смеси. После этого ударная волна попадает в нижний колпак 5 и инициирует детонацию в нем.

Здесь необходимо отметить, что в действи- 2 тельности газовая смесь детонирует практически одновременно, так как скорость движения фронта детонации в разгонной трубке 6 составляет около 3000 м/с, а расстояние между крайними калиброванными отверстиями в реальном устройстве не более 1,5 м.

После взрыва источник постоянного тока переключается со свечи 7 поджига на эле4 ктроды 2 газогенератора 1 и вновь повторяется процесс заполнения колпаков, поджига газовой смеси и ее детонации. Взрыв газовой смеси вызывает в воде ударную волну и гидропоток, которые, действуя совместно, приводят к эффективной очистке фильтра в месте установки устройства. Причем в радиальном зазоре между рабочей камерой и стенкой фильтра происходит интерференция ударных волн, движущихся во встречных направлениях. Возникающие при этом ударные волны с удвоенно" амплитудой воздействуют на фильтр и вызывают

его очистку. Таким образом, вся область фильтра, заключенная между отражателем

3 и нижним обрезом верхнего колпака l l, подвергается эффективному воздействию ударных волн и гидропотока.

Патрубки 8, 10 и 12, отвода газовой смеси, предназначены не только для транспортировки газовой смеси, но и для дозирования ее определенного количества в колпаках 5,9и ll, Регулировайие величины очистного импульса в предлагаемом устройстве может легко осуществляться путем перемещения патрубков 8, !0 и 12 отвода газовой смеси в вертикальном направлении.

Устройство для очистки фильтровых труб водозаборных скважин способно очищать фильтры всех конструкций, установленные на любой глубине.

Редактор М Рачл1лннсн

Заказ 691/28

Составитель Л. Яковлев

Техред И. Верес Корректор А, Повх

Тираж 602 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4