Водозаборная скважина

 

Изобретение относится к области строительства и может эксплуатироваться в особых техногенных и природных сейсмических условиях. Техническим результатом является повышение надежности работы. Скважина содержит обсадную, фильтровую и водоподъемную колонны труб, отстойник фильтровой колонны труб, погружной насос, а дополнительно - кондукторную и промежуточную колонны труб, амортизирующее устройство в виде концентрично расположенных обсадных и промежуточных колонн труб с радиально размещенными по их периметру дроссельными элементами, межтрубные пространства которых заполнены демпфирующей жидкостью. Между фильтровой и водоподъемной колоннами труб установлена труба из эластичного материала. На уровнях верхней и нижней отметок фильтрующей поверхности фильтровой колонны труб установлены кольцевые заглушки так, что соответственно нижний торец промежуточной колонны труб соединен с обсадной и фильтровой колоннами труб, а нижний торец обсадной колонны труб соединен с фильтровой колонной труб, причем между верхней и нижней кольцевыми заглушками обсадная труба выполнена перфорированной и кольцевое пространство заполнено гранулированным фильтрующим материалом. Дроссельные элементы установлены по всей высоте промежуточной трубы, а отстойник фильтровой колонны труб снабжен направляющим фонарем в виде усеченного конуса. 5 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении водозаборных скважин, предназначенных для эксплуатации в особых техногенных и природных сейсмических условиях, сопровождающихся распространением в грунте динамических нагрузок.

В условиях действия в грунте сейсмических и динамических нагрузок техногенного происхождения конструкции водозаборных скважин могут выходить из строя, как правило, вследствие взаимного соударения (смятия) колонн труб и, как следствие, нарушения работы погружного насоса и водоподъемной колонны труб.

Известно устройство артезианской скважины на воду, состоящее из обсадной, водоподъемной колонны труб и погружного насоса. Между обсадной и водоподъемной колоннами труб установлены кольца (а.с. СССР N 1100392, БИ N 24 от 03.06.1984 г.).

Недостатком известного устройства является невысокая степень эффективности при относительно высоком уровне динамического воздействия.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является водозаборная скважина, содержащая обсадную, фильтровую и водоподъемную колонны труб, отстойник фильтровой колонны труб и погружной насос (а.с. СССР N 1002474, E 03 B 3/06, 07.03.1983 г.).

Однако рассмотренное устройство имеет следующий недостаток: недостаточная надежность, необходимая для успешной работы амортизирующего устройства в условиях действия динамических нагрузок.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы водозаборной скважины в условиях действия в грунте гидродинамических нагрузок за счет обеспечения надежности герметизации межтрубных пространств.

Сущность изобретения заключается в том, что водозаборная скважина содержит кондукторную, промежуточную, обсадную, фильтровую и водоподъемную колонны труб, отстойник фильтровой колонны труб, погружной насос, амортизирующее устройство в виде концентрично расположенных обсадных и промежуточных колонн труб с радиально размещенными по их периметру дроссельными элементами, межтрубные пространства которых заполнены демпфирующей жидкостью, а между фильтровой и водоподъемной колоннами труб установлена труба из эластичного материала. На уровнях верхней и нижней отметок фильтрующей поверхности фильтровой колонны труб установлены кольцевые заглушки так, что соответственно нижний торец промежуточной колонны труб соединен с обсадной и фильтровой колоннами труб, а нижний торец обсадной колонны труб соединен с фильтровой колонной труб, причем между верхней и нижней кольцевыми заглушками обсадная труба выполнена перфорированной и кольцевое пространство заполнено гранулированным фильтрующим материалом, дроссельные элементы установлены по всей высоте промежуточной колонны труб, а отстойник фильтровой колонны труб снабжен направляющим фонарем в виде усеченного конуса.

Устройство водозаборной скважины поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена водозаборная скважина, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4.

Водозаборная скважина включает кондукторную 1, обсадную 2, промежуточную 3, водоподъемную 4, фильтровую 5 колонны труб, а также фильтр 6 скважины, отстойник 7 фильтровой колонны труб и погружной насос 8. В верхней части межтрубные пространства колонн труб загерметизированы кольцевой заглушкой 9. Кольцевая заглушка 10 установлена на уровне верхней отметки фильтрующей поверхности 11 фильтровой колонны труб 5, а кольцевая заглушка 12 установлена на уровне нижней отметки фильтрующей поверхности 11 фильтровой колонны труб 5, так что соответственно нижний торец промежуточной колонны труб 3 соединен с обсадной 2 и фильтровой колоннами труб 5, а нижний торец обсадной колонны труб 2 соединен с фильтровой колонной труб 5. В интервале водоносного горизонта 13 между верхней 10 и нижней 12 заглушками обсадная колонна труб 2 выполнена перфорированной, и кольцевое пространство заполнено гранулированным фильтрующим материалом 14. Дроссельные элементы 15 установлены по всей высоте промежуточной колонны трубы 3, а отстойник 7 фильтровой колонны труб снабжен направляющим фонарем 16 в виде усеченного конуса. Скважина снабжена оголовком 17, а также трубопроводом 18 для подачи воды в водопроводную сеть. Межтрубные пространства обсадной 2, промежуточной 3 и фильтровой 5 колонн труб заполнены посредством трубопровода 19 демпфирующей жидкостью 20. В межтрубном пространстве фильтровой 5 и водоподъемной 4 колонн труб расположена труба 21 из эластичного материала.

Водозаборная скважина работает следующим образом.

В условиях действия динамических нагрузок в грунте, например по направлению, обозначенному стрелкой на фиг. 3, обсадная 2, а также промежуточная 3 колонны труб упруго деформируются в направлении распространяющегося динамического воздействия. При этом упруго деформирующиеся стенки колонны труб проталкивают демпфирующую жидкость 20 через каналы дроссельных элементов 15 из наружной межтрубной полости во внутреннюю, а после прохождения фронта воздействия происходит обратное движение жидкости 20.

Формула изобретения

Водозаборная скважина, содержащая обсадную, фильтровую и водоподъемную колонны труб, отстойник фильтровой колонны труб и погружной насос, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кондукторную и промежуточную колонны труб, амортизирующее устройство в виде концентрично расположенных обсадных и промежуточных колонн труб с радиально размещенными по их периметру дроссельными элементами, межтрубные пространства которых заполнены демпфирующей жидкостью, а между фильтровой и водоподъемной колоннами труб установлена труба из эластичного материала, на уровнях верхней и нижней отметок фильтрующей поверхности фильтровой колонны труб установлены кольцевые заглушки так, что соответственно нижний торец промежуточной колонны труб соединен с обсадной и фильтровой колоннами труб, а нижний торец обсадной колонны труб соединен с фильтровой колонной труб, причем между верхней и нижней кольцевыми заглушками обсадная труба выполнена перфорированной и кольцевое пространство заполнено гранулированным фильтрующим материалом, дроссельные элементы установлены по всей высоте промежуточной колонны труб, а отстойник фильтровой колонны труб снабжен направляющим фонарем в виде усеченного конуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5