Устройство для циркуляционной обработки скважины на воду

 

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, в частности к устройствам для восстановления производительности скважин реагентными методами. Технической задачей является восстановление пропускной способности прифильтровой зоны скважины и фильтрующего покрытия. Устройство содержит колонну водоподъемных труб с закрепленным на ней набором дисков, установленных на фиксированном расстоянии один от другого, и фильтр, выполненный в виде опорного каркаса с фильтрующим покрытием, снабженным размещенным в виде спирали эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, а нижний заглушен. На опорном каркасе фильтра на внутренней его полости укреплены скобы в виде горизонтальной полки и вертикальной стойки, в которые уложен эластичный шланг с отверстиями для присоединения к нему насадок, имеющих винтообразные канавки на внутренней поверхности и суживающиеся в сторону фильтрующей поверхности и прифильтровой зоны скважины, а кроме того, расположен гибкий трубопровод с расширяющийся насадкой, имеющей винтообразные канавки на внутренней поверхности. Насадка установлена на поплавке, который находится на отметке динамического уровня воды в скважине. 1 ил.

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, в частности к устройствам для восстановления производительности скважин реагентными методами.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. а.с. N 1661306 МКИ E 03 B 3/18, 1989, Бюл. N25), содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали заглушенным эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления.

Недостатком данного фильтра является незначительная эффективность промывки фильтра от кольматанта в связи с недостаточным гидравлическим воздействием эластичного шланга на прифильтровую зону пласта.

Известно устройство для циркуляционной обработки скважины на воду (см. а. с. N 1182129 МКИ E 03 B 3/18, E 21 В 43/22, 1985, Бюл.N 36), содержащее колонну водоподъемных труб с закрепленным на ней набором дисков, установленных на фиксированном расстоянии один от другого, фильтру.

Недостатком данного устройства является сложность экспериментального и теоретического обоснования расстояния между дисками относительно геометрических размеров фильтра для обеспечения циркуляции химического реагента, применяемого для промывки прифильтровой зоны скважины при изменяющихся во времени уровнях грунтовых вод при переменных погодно-климатических условиях.

Технической задачей предлагаемого изобретения является восстановление пропускной способности прифильтровой зоны скважины и фильтрующего покрытия путем установки в виде спирали эластичного шланга на опорном каркасе фильтра на внутренней его полости в скобах с отверстиями для присоединения к нему насадок, имеющих винтообразные канавки на внутренней поверхности и суживающиеся в сторону фильтрующей поверхности и прифильтровой зоны скважины и гибкого трубопровода с расширяющейся насадкой, имеющей винтообразные канавки на внутренней поверхности, при этом насадка установлена на поплавке, который находится на отметке динамического уровня воды в скважине.

Технический результат достигается тем, что устройство для циркуляционной обработки скважины на воду, содержащее колонну водоподъемных труб с закрепленным на ней набором дисков, установленных на фиксированном расстоянии один от другого, фильтр, включает в качестве фильтра спорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженным размещенным в виде спирали эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, а нижний заглушен, на опорном каркасе фильтра на внутренней его полости укреплены скобы в виде горизонтальной полки и вертикальной стойки, в которые уложен эластичный шланг с отверстиями для присоединения к нему насадок, имеющих винтообразные канавки на внутренней поверхности и суживающиеся 6 сторону фильтрующей поверхности и прифильтровой зоны скважины, а кроме того, расположен гибкий трубопровод с расширяющейся наседкой, имеющей винтообразные канавки на внутренней поверхности, при этом насадка установлена на поплавке, который находится на отметке динамического уровня воды в скважине.

На чертеже показана принципиальная схема устройства циркуляционной обработки скважины на воду.

Устройство содержит опорный каркас 1, который перфорирован и выполнен из двух продольных половинок трубы, опорные пояса жесткости 2, фильтрующую обсыпку (гравий) 3, водоподъемную трубу 4 с гибкими дисками 5 с отверстиями 6 для прохода эластичного шланга 7 и отверстиями 8 для поступления воды в скважину. На опорном каркасе 1 укреплены скобы 9, образованные горизонтальной полкой 10 и вертикальной стойкой 11. В скобы 9 уложен эластичный шланг 7, который имеет отверстия 12 для присоединения суживающейся насадки 13, имеющей винтообразные канавки 14 на внутренней поверхности. Отверстия 12 расположены соосно с отверстиями 15 опорного каркаса 1. Насадки l3 направлены в сторону фильтрующей обсыпки 3 и прифильтровой зоны скважины. Эластичный шланг 7 ограничен горизонтальной полкой 10 и вертикальной стойкой 11 скобы 9. Эластичный шланг 7 уложен одним концом в пределах фильтра в скобы 9 и закручен в виде спирали, а вторым концом закреплен к нижней скобе 9 вблизи забоя скважины и заглушен. В скважине предусмотрен гибкий трубопровод 16, на конце которого укреплена расширяющаяся насадка 17, имеющая винтообразные канавки 18 на внутренней поверхности, при этом насадка 17 установлена на поплавке 19, который находится на отметке динамического уровня воды в скважине.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В начальный период работы скважины, имеющей предлагаемое промывное устройство, эластичный шланг 7 находится в сплющенном состоянии. При снижении дебита скважины из-за начала кольматации фильтрующей обсыпки (гравия), прифильтровой зоны водоносного пласта эластичный шланг 7 присоединяется к источнику давления по нагнетательному патрубку насоса (на чертеже не показано) с промывной жидкостью и по нему под давлением подается промывное вещество из ингибированного химического реагента (кислота). Так как диаметр гибких дисков 5 принят больше диаметра насосного агрегата), то в момент монтажа фильтра эластичный шланг 7 пропускают через отверстие 6 гибкого диска 5, а скобы 9 до монтажа фильтра прикрепляют к внутренней полости опорного каркаса 1, выполненного из двух продольных половинок трубы, и в них укладывают эластичный шланг 7 с насадками 13. При подаче давления эластичный шланг 7 расширяется, переходя из плоского в объемное состояние. Под действием давления промывное вещество (кислота) через суживающиеся насадки 13 по винтообразным канавкам 14, закручиваясь, проходит через перфорированный опорный каркас 1 и воздействует как на фильтрующую обсыпку (гравий) 3, так и на прифильтровую зону. При этом промывное вещество вызывает химическое разложение кольматанта, образуемого из карбонатных отложений, соединений железа в виде солей, а также оказывает гидродинамическое воздействие как жидкость и это достигается путем закрутки жидкости при ее перемещении через насадки 13, имеющие винтообразные канавки 14 на внутренней поверхности. В результате закрутки образуются вихри, провоцирующие возникновение волновых ударов вибрационного характера. Так как водоносный пласт и конструкция фильтра оказывают промывному веществу гидравлическое сопротивление, то часть его расхода возвращается в скважину, и имея плотность ниже плотности воды в ней, накапливается в пределах верхнего уровня воды. Под действием давления промывного вещества эластичный шланг 7 совершает перемещение вдоль внутренней стенки опорного каркаса 1 и, механически воздействуя, очищает его отверстия от загрязнений.

Для обеспечения циркуляции промывного вещества и многократного его использования в скважине предусмотрен гибкий трубопровод 16, на конце которого укреплена расширяющаяся насадка 17, имеющая винтообразные канавки 18 на внутренней поверхности, при этом насадка 17 установлена на поплавке 19, который находится на отметке динамического уровня воды в скважине. Гибкий трубопровод 16 через напорное очищающее устройство присоединен к всасывающему патрубку насоса (на чертееже не показаны), тем самым обеспечивая удаление части разрушенного кольматанта, образующихся газов, очистку промывного вещества, рациональное использование химического реагента, а также необходимую его концентрацию.

Все указанные операции производятся без прекращения откачки из скважины воды до ее полного осветления, удаляя растворенные частицы вместе с откачиваемой водой. При этом промываются фильтр и прифильтровая зона и восстанавливается естественная проницаемость водоносного пласта.

Оригинальность предложенного устройства заключается в комплексном использовании химического и механического воздействия на кольматант, в использовании химического реагента для создания гидродинамического воздействия, в циркуляционном многократном воздействии химического вещества на загрязнения.

Формула изобретения

Устройство для циркуляционной обработки скважины на воду, содержащее колонну водоподъемных труб с закрепленным на ней набором дисков, установленных на фиксированном расстоянии один от другого, фильтр, отличающееся тем, что оно включает в качестве фильтра опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженным размещенным в виде спирали эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, а нижний заглушен, на опорном каркасе фильтра на внутренней его полости укреплены скобы в виде горизонтальной полки и вертикальной стойки, в которые уложен эластичный шланг с отверстиями для присоединения к нему насадок, имеющих винтообразные канавки на внутренней поверхности и суживающиеся в сторону фильтрующей поверхности и профильтровой зоны скважины, а кроме того, расположен гибкий трубопровод с расширяющейся насадкой, имеющей винтообразные канавки на внутренней поверхности, при этом насадка установлена на поплавке, который находится на отметке динамического уровня воды в скважине.

РИСУНКИ

Рисунок 1