Устройство для сооружения гравийного фильтра водозаборной скважины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

994696 .

Союз Советскик

Социалистических республик (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 070881 (21) 3328366/29-26 с присоединением заявки N9 = (23) Приоритет—

Опубликовано 0702.83. Бюллетень М 5

) ) М. К .з

Е 21 В 43/02

Государственный комнтет

С:СС P по делам нзобретеннй н открытий (33) УДК 628. 112. .2(088.8) Дата опубликования описания 0702.83 (72) Авторы изобретения

В.И. Соловьев и A.A. Сильченков

Южный научно-исследовательский институт г и мелиорации (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ГРАВИЙНОГО

ФИЛЬТРА ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к эксплуатации подземных вод и может быть использовано при строительстве водозаборных скважин в песчаных водоносных горизонтах.

Известно устройство для создания гравийного фильтра водозаборной скважины, включающее фильтр, спускаемый в скважину на колонне бурильных труб и конический башмак (1).

Недостатком известного устройст, ва является обязательное полное удаление породы с забоя на поверхность, использование привозных материалов . для обсыпки фильтра, а также нарушение сплошности обсыпки при производстве работ, что влечет за собой значительные материальные затраты на сооружение скважин.

Известно также устройство для создания гравийной обсыпки в расширенном забое глубоких скважин,включающее бурильные трубы, фильтровый каркас, шаровый и обратный клапаны, смесительную воронку, вибросито (2(°

Недостатком известного устройства является применение сложного.комплекса оборудования для работы устройства, наличие системы клапанов, которые ненадежны при перекачке пульпы, использование привозных материалов для обсыпки и невозможность создания качественной гравийной обсыпки

5 без прослоев .с равномерно распреде ленной структурой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является устройство для сооружения гравийного фильтра водозаборной скважины, состоящее из фильтрового каркаса, гравиепитателя с воронкой, установленной на нагнетательной линии; бурильных труб, гравиераспределителя с окнами, сальников, центральной трубы, клапанов и опорных колец g 3 j.

Недостатком известного устройства является применение .сложного комплекса оборудования для производства работ, использование привозных материалов для обсыпки и получение не-большого контура обсыпки.

Цель изобретения - повышение качества гравийной обсыпки и снижение стоимости сооружения фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сооружения гравийного фильтра водозаборной скважины, включающее фильтровый каркас, центральную трубу, сальник и

994696

10

65 насос, снабжено всасывающей трубой, сообщающей насос с центральной трубой и гидроциклонами, установленными над фильтровым каркасом, включающими входные, сливные и песковые патрубки, при этом входные патрубки соединены с центральной трубой, сливные

1с всасывающей трубой, а песковые с затрубным пространством фильтрового каркаса.

На фиг.1 представлено устройство в стадии формирования гравийного фильтра; на фиг.2 — гравийный фильтр водозаборной скважины.

Устройство для создания гравийного фильтра водозаборной скважины состоит из перфорированного трубчатого фильтрового каркаса 1, внутри которого установлена по всей высоте фильтра центральная труба 2 с открытым нижним концом, имеющая в верхней части сальник 3. Гидроциклоны 4 смонтированы в верхней части перфорированного трубчатого фильтрового каркаса таким образом, что его входные патрубки 5 соединены с центральной трубой, сливные патрубки 6 соединены с всасывающей трубой 7 насоса (не показан), а песковые патрубки

8 направлены в затрубное пространство фильтрового каркаса. После формирования гравийной обсыпки 9 фильтр оборудуют сальником 10 и пробкой 11 °

Устройство работает следующим образом.

Устройство на бурильных трубах монтируется в обсаженный ствол скважины. За счет разряжения, создаваемого насосом во всасывающей трубе 7 (фиг.1), водопесчаная смесь (пуль-. па) из нижней части фильтрового каркаса 1 по центральной трубе 2 поднимается вверх и через входные патрубки 5 попадает в гидроциклон 4, где происходит разделение частиц водонасосной породы по крупности.

Мелкие частицы уносятся потоком через сливные патрубки 6 по всасывающей трубе 7 насоса на поверхность, а крупные — через песковые патрубки

8 поступают в затрубное пространство фильтрового каркаса 1. В процессе откачки водовмещающая порода прифильтровой зоны проседает, начиная с верхней части фильтра, и прифильтровая зона. заполняется крупными частицами породы.

Правильный гранулометрический состав обсыпки устанавливается расчетом по данным механического сос тана пласта и размером фильтра.

Вынос пульпы производится до тех пор пока крупные частицы породы не образуют сплошной контур 9 вокруг фильтрового каркаса 1 (фиг.2), Образование контура 9 вокруг фильтрового каркаса 1 контролируется.по содержанию частиц водоносной породы в воде, выносимой на поверхность. Отсутствие частиц водоносного пласта в откачиваемой воде, которые согласно расчета должны быть вынесены, сигнализирует об окончании образования контура гравийной обсыпки и прекращения откачки.

После окончания откачки всасывающая. труба 7 вместе с гидроциклонами 4 и центральной трубой 2 поднимают на поверхность, а фильтровый каркас 1 оборудуют сальником 10 и пробкой 11.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что процессы образования гравийного фильтра и строительной откачки идут одновременно и непрерывно без привлечения сложного комплекса оборудования (эрлифты, гидроэлеваторы, вибросита) и привозных материалов обсыпки.Фракционный состав обсыпки может регулироваться, а контур создается без прослоев с равномерно распределенной структурой и больших размеров, Использование предлагаемого устройства при строительстве скважин обеспечивает получение экономического эффекта за счет увеличения производительности скважин, использования для обсыпки пород водоносного пласта и снижения эксплуатационных затрат на оборудование.

Расчетная сумма экономического эффекта от применения предлагаемого устройства на одной скважине составляет 0 5-1,0 тыс.руб.

Формула изобретения

Устройство для сооружения гравийного фильтра водозаборной скважины, включающее фильтровый каркас, центральную трубу, сальник и насос, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества гравийной обсыпки и.снижения стоимости сооружения фильтра, устройство снабжено всасывающей трубой, сообщающей насос с центральной трубой, и гидроциклонами, установленными над фильтровым каркасом, включающими входные, сливные и песковые патрубки, при этом входные патрубки сообщены с центральной трубой, сливные — с всасывающей трубой, а песковые — с затрубным пространством фильтрового каркаса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гаврилко В.М., Алексеев В.С.

Фильтры буровых скважин, М., 1976, с. 249.

2. Там же, с, 275.

3. Бурение и освоение высокодебитных скважин на воду. М., Колос

1973. с. 50 51 (прототип), 994696 фиг. /

Составитель Е. Задорожный

Редактор Т. Митрович Техред Т.Маточка, Корректор E. Рошко

Заказ 596/14

Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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