Устройство для обработки гравийного фильтра скважины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{И) 6153.88 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 081276(21) 2426994/29-26 с присоединением заявки,В (23) Приоритет (43) Опубликоваио 1Я)778.Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 09,0678

{51) М. Кл.

Е 03 В 3/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

Я) УДК 628.11.23 (088.8) {72) Авторы изобретения

В.В.Верстов и Б.A Öûãàíêoâ

Всесоюзный научно-исследовательский институт

{7$) Заявитель гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГРАВИЙНОГО

ФИЛЬТРА CKBAKHHH

Предлагаемое устройство относится к области снабжения питьевой водой и, может быть использовано для вибрационной гидродинамической обработки гравийного фильтра. б

Известно устройство, включающее вибратор и трубу с дисками на наруж« ной поверхности. Это устройство может быть использовано для вибрационной обработки фильтра в процессе его обсыпки гравием, но оно не исключает возможности расслоения гравия и не позволяет производить его промывку в процессе засыпки 1 .

Для уменьшения степени расслоения гравия bio высоте фильтра скважины и повышенйя фильтрационных свойств засыпки, целесообразно обеспечивать

- дение частиц гравия в восходящем потоке жидкости и сочетать промывающее действие восходящего потока с одновременной гидродинамической обработкой фильтра и эафильтрового пространства, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, включающее корпус, вибратор, трубу с дисками на наружной поверхности, обратными клапанами во внутренней полости и окнами в средней части. В известном устройстве, наряду с гидродинамическям воздей вием„ вызываемым колебаниями дисков, создается импульсный поток жидкости, движущийся по внутренней полости трубы и фйльтра (21.

Недостаток известного устройства состоит в том, что движение потока создается во внутренней полости фильтра, а засыпка гравия осуществляется по эатрубному пространству и, таким образом, этот поток не может воздействовать на засыпаемый гравий и пре пятствовать его расслоению.

Целью изобретения является создание таких условий при работе вибрационного устройства, которые позволили бы уменьшить степень расслоения засыпаемого гравия и улучшить его фильтрационные свойства.

Поставленная цель достигается тем. что предлагаемое устройство снабжено перегородками, размещенными на дисках. В случае необходимости для достижения простоты в изготовлении, об" ратные клапаны выполняют в виде втулок с центральным отверстием в виде обратного усеченного конуса °

На фиг. 1 изображено предлагаемое ,устройство, смонтированное в скважи615188 не, продольный разрез; на фиг. 2 секция трубы, образованная двумя соседними перегородками, с тарельчатым подпружиненным клапаном; на фиг. 3 вариант исполнения секции трубы, образованйой двумя соседними перегородками. 5

Предлагаемое устройство состоит из вибратора 1, установленного посредством амортизирующих пружин 2 на обсадной трубе 3, и трубы 4 с рабочим органом 5. Труба 4 жестко крепит- 10 ся к д"ищу вибратора 1 и имеет в верхней части отвод 6 для воды и шлама, а в средней части окна 7 и обратный клапан 8, пропускающий воду только в направлении снизу вверх. Рабочий орган 5 имеет диски 9, закрепленные на наружной поверхности трубы. Диски

9 состоят из металлических колец 10, служащих опорой для резиновых сменных полуколец 11, причем диаметр последних выбирается равным внутреннему диаметру фильтра 12. Обратные клапаны 13 и перегородки 14 расположены во внутренней полости рабочего органа 5 на одном уровне с дисками 9. Обратные клапаны 13 пропускают воду только в направлении сверху вниз и могут быть выполнены в виде втулок с центральным отверстием в виде обратного усе .енного конуса. Между диска ми 9 в рабочем органе 5 образованы 30 дополнительные окна 15.

Работа предлагаемого устройства

I осуществляется следующим образом.

Трубу 4 и рабочий орган 5 опуска ют в скважину так, чтобы установить 35 рабочий орган напротив фильтра 12.

Затем трубу 4 жестко скрепляют с вибратором 1, а вибратор закрепляют на ! обсадной трубе 3. При включении вибратора 1 в работу диски 9 совершают 40 продольно-направленные колебания, возбуждающие в стволе скважины импульсы гидродинамического давления. Эти импульсы воздействуют на конструктивные элементы фильтра, гравийный слой 45 и стенки скважины. При этом мелкие песчаные и глинистые частицы, обволакивающие фильтр и частицы гравия, а также входящие в состав водовмещающих пород на их контакте с гравием, отделяются и находятся во взвешенном состоянии. Одновременно с этим обратные клапаны 13 производят перекачивание жидкости в интервалах между двумя дисками, причем импульсный поток жидкости,,создаваемый клапанами

13 при вибрировании рабочего органа

5, распространяется в призабойной эо не, где происходит падение гравия.

Работа клапанов 13 основана на том, что за период колебания рабоче- 60

ro органа они один раз открываются и закрываются, при этом захватывают порцию жидкости и перемещают ее из верхней полости в нижнюю, а затем и в зафильтровое пространство. При этом перегородки 14 дают возможность создавать циркуляцию жидкости в области каждого диска 9.

Работа клапана 13, выполненного в виде втулки с центральным отверсти,ем в виде обратного усеченого конуса обусловлена тем, что в процессе колебаний рабочего органа с жидкостью поочередно контактируют нижняя и верхняя плоскости клапана (фиг.3), имеющие различные по величине площади контакта. При движении клапана вниз под его нижней поверхностью возникает эона повышенного давления и происходит выталкивание жидкости через размещенные под клапаном окна в зафильтровое пространство,Одновременно с этим над клапаном образуется зона пониженного давления, вследствие чего вода из зафильтрового пространства через окна поступает вс внутреннюю полость рабочего органа 5, оГраниченную сверху перегородкой 14. При ходе клапана вверх вода перетекае1 через коническое отверстие клапана вниз и цикл работы повторяется.

Таким образом, при работе клапанов благодаря постоянной циркуляции мелких частиц в импульсных потоках предотвращается их эащемление засыпаемым гравием и облегчается их последующий вынос иэ скважины.

Вынос мелких частиц иэ ствола скважины осуществляется через окна, расположенные на верхушке рабочего органа 5 непосредственно под обратным клапаном 8, обеспечивающим создание восходящего потока в зоне засып» ки гравия и откачку жидкости иэ сква жины в процессе формирования контура гравийной обсыпки.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки гравийного фильтра скважины, включающее корпус, вибратор, трубу с дисками, окнами, обратными клапанами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения степени расслоения засыпаемого гравия и улучшения его фильтрационных свойств, устройство снабжено перегородками, размещенными на дисках.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что клапаны выполнены в виде втулок с центральным отверстием в виде обратного усеченного конfñа °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Авторское свидетельство СССР

9 262042, М.кл. Е 21 В 43/20, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 286619ю М.кл. Е 03 в 3/18, 1969.

615188

Составитель Е.Агеева

Техред А.Богдан Корректор С.Патрушева

Редактор Л.Емельянова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3859/22 Тираж 945 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Мииистров СССР по делам изобретений и открытий

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