DE1786014A1

DE1786014A1 - Well filter pipe

Info

Publication number: DE1786014A1
Application number: DE19681786014
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Oettel
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1968-08-06
Filing date: 1968-08-06
Publication date: 1971-11-18

Description

.Brunnenfilterrohr. Die Erfindung betrifft ein Brunnenfilterrohr, das mit einem als Skelett oder K&fig ausgebildeten Stützkörper und einer Filterauflage versehen ist. Bei einem bekannten Brunnen-Filterrohr dieser Art ist die Anordnung so getroffen, dass in den Öffnungen des Skelettes fertig vorgeformte Filterelemente eingesetzt werden. Dabei soll es sich zweckmässig um dem Wuerschnitt des Filterkörpers entsprechend fertig vorgebogene Teile handeln. Im Ergebnis entsteht also ein Filterrohr, das aus einer Vielzahl von Einzelteilen besteht, die in geeigneter Weise mit dem Skelett verbunden sind. Dieses Filterrohr ist mit wesentlichen Nachteilen behaftet. Diese bestehen insbesondere darin, dass die Herstellung ausserordentlich kompliziert und teuer ist, da, wenn die angestrebte Wirkung eintreten soll, eine hohe Pafigenauigkeit bei allen Einzelteilen eingehalten werden muss, wenn aus'ihnen ein brauchbares Filterrohr herstellbar sein soll..Well filter pipe. The invention relates to a well filter pipe, that with a support body designed as a skeleton or cage and a filter pad is provided. In a known well filter pipe of this type, the arrangement is made so that in the openings of the skeleton pre-formed filter elements can be used. It should expediently be the cross section of the filter body act accordingly ready pre-bent parts. The result is a filter tube, which consists of a large number of items that are suitably connected to the Skeleton connected. This filter tube has significant disadvantages. These are in particular that the production is extremely complicated and it is expensive because, if the desired effect is to occur, a high level of panning accuracy must be adhered to for all individual parts if a usable filter tube is made out of them should be producible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Filterrühr der eingangs beschriebenen tirt so auszubilden, dass es die vorerwähnten Nachteile nicht auf-weist, also insbesondere einfLach und tillig hergestellt werden kann. Zur Lüsung dieser #tufgabe schl,#rt die lErfindunF vor, dass die i#ilteriuflige in dri sicii Bekannter .Heise aus einem umlaufenden, in sich geschlossenen 14antel besteht, der als Kiespackung ausgebildet ist. D. h. also, dass das fertige Filterrohr im wesentlichen also aus zwei Teilen, nämlih dem Skelett und dem Filterkörper besteht.The invention is based on the object of designing a filter stirrer of the type described in the introduction in such a way that it does not have the disadvantages mentioned above, that is to say, in particular, that it can be produced simply and easily. In order to solve this problem, the invention suggests that the filter layer consists of a circumferential, self-contained jacket that is designed as a gravel pack. I. E. so that the finished filter tube essentially consists of two parts, namely the skeleton and the filter body.

Es sind zwar bereits Brunnen-Filterrohre bekannt, die ebenfalls aus einem Stützkörper und einer mantelförmigen Kiespackung bestehen. Dabei ist der Stützkörper jedoch als mit Durchbrechungen versehenes Rohr ausgebildet, dessen Mantel die Kiespackung-trc;-2.gt. Dieser bekannten Ausführungsform gegenüber weist das Filterrohr gemC'-Lss der Erfindung den Vorteil der leichteren und einfacheren Konstruktion auf. Es ist ohne weiteres möglich, für das Brunnen-Filterrohr gemäss der Er-CD findung ein Skelett zu verwenden,' das einerseits in seinem Aufbau einfach, billig und dabei verhc:iltnismässig leicht und andererseits in der Lage ist, die in Längsrichtung des in einen Rohrstrang eingbauten Filterrohres auftretenden Zug- oder Druckkräfte und auch die von aussen wirkenden Erddruckkräfte und die möglichen Scherbeanspruchungen beim Auftreten von Bodenbewegungen aufzunehmen und gegebenenfa lls zu übertragen.Well filter pipes are already known that are also made of consist of a support body and a jacket-shaped gravel pack. Here is the support body but designed as a tube provided with openings, the jacket of which is the gravel packing-trc; -2.gt. In contrast to this known embodiment, the filter tube according to C'-Lss of the invention the advantage of the lighter and simpler construction. It is straightforward possible to use a skeleton for the well filter pipe according to the invention, ' On the one hand, its structure is simple, cheap and at the same time relatively light and on the other hand is able to work in the longitudinal direction of the installed in a pipe string Filter tube occurring tensile or compressive forces and also those acting from the outside Earth pressure forces and the possible shear stresses when soil movements occur to be recorded and, if necessary, transferred.

Das Skelett besteht zweckr.iC'lssig aus in Laingsrichtung verlaufenden Stc,iben oder dgl.7 die durch in Abständen voneinander angeordneten Ringen miteinander verbunden sind. Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die nach aussen gerichteten begrenzungsflc;#ichen der LC'-Lngsstäbe im Querschnitt kreisbogenförmig verlaufen, wobei der Radius dieser Kreisbogenabschnitte dem aadius des fertigen Filterrohres angepasst ist. Auf diese Weise 1Ctsst sich eine besser Ab- stützung der Kimpackung erreichen, die den Abstand zwischen zwei benachbarten Längsstäben gewölbeartig UberbrUckt.The skeleton is expediently made up of bars, slabs or the like 7 running in the direction of the length, which are connected to one another by rings arranged at a distance from one another. According to a further proposal of the invention, the outwardly directed limiting surfaces of the LC 'longitudinal rods can run in the shape of a circular arc in cross section, the radius of these circular arc sections being adapted to the radius of the finished filter tube. In this way 1Ctsst a better exhaust support reach the Kimpackung that bridged the distance between two adjacent slats arch-like.

Es war bereits erwähnt, worden, dass Brunnen-Filterrohre innerhalb des den Brunnen bildenden Bohrloches Bestandteil eines längeren Rohrstranges sind, der aus einer Vielzahl solcher Filterrohre mit ggf. dazwischen geschalteten Vollwandrohren bestehen kann. Dabei ist es im allgemeinen erforderlich, die einzelnen Rohrabschnitte insbesondere dann, wenn der Rohrstrang in das Bohrloch eingehaingt, also an seinem oberen Ende gehalten wird, durch geeignete Elemente miteinander zu verbinden. Diese Verbindungselemente greifen z-iie-.kmr'_ssig am Skelett an, so dass also dieses auch den wesentlichen Teil der beispielsweise auf Grund des Gewichtes des Rohrstranges auftretenden Zugbeanspruchungen übernimmt. Auf Grund dieser Zugbeanspruchung -wird das Skelett eine gewisse Dehnung in Richtung seiner Laängsachse erfahren. Diese Dehnung-wird. sich auch auf die Kiespackung übertragen, da diese = Skelett angebracht ist. Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann es vorteilhaft sein, den Filtermantel vorzugsweise über das innerhalb der Packung angeordnete Skelett in Längsrichtung auf Druck vorzuspannen, so dass auch bei zugbeanspruchtem Rohrstrang keine oder nur eine geringfügige Zug#eanspruchung der Kiespackung auftritt. Es handelt sich hierbei also um die Anwendung von Miafinahmen, etie sie etwa vom Spannbeton her bekannt sind.It has already been mentioned that well filter pipes within the borehole forming the well are part of a longer pipe string which can consist of a large number of such filter pipes with solid-wall pipes optionally connected in between. It is generally necessary to connect the individual pipe sections to one another by means of suitable elements, particularly when the pipe string is suspended in the borehole, that is to say is held at its upper end. These connecting elements attack the skeleton so that the skeleton also takes on the essential part of the tensile stresses that occur, for example, due to the weight of the pipe string. Because of this tensile stress, the skeleton will experience a certain stretch in the direction of its longitudinal axis. This stretch-will. is also transferred to the gravel packing, since this = skeleton is attached. According to a further proposal of the invention, it can be advantageous to pre-tension the filter jacket in the longitudinal direction, preferably via the skeleton arranged inside the packing, so that no or only slight tensile stress occurs on the gravel packing even when the pipe string is under tension. It is a question of the use of miaf frames, which are known from prestressed concrete, for example.

Das Brunnen-Filterrohr gemC,-Zss der Erfindung, kann in der 'Y'V-eise hergestellt werden, dass das Skelett über einen Dorn geschoben wird, dessen l'iiissendurchmesser etwa dem Innendurchniesser des fertigen Filterrohres entspricht und diese Gesamtanordnung in eine im wesentlicilen L zviindrische hohlforirr gegeten wird, deren Ini-jendurchmesser dem jius--endurchriesser des ferti..gen entsi.richt und deren i aneinem. j:-u --e L -- -er di des hersustellenden verlaufenden Schlitz versehen ist, durch die das die Kiespackung bildende Material in den von Dorn und Zylindermantel begrenzten Ringraum gegeben wird, wobei Skelett und gegebenenfalls auch Dorn innerhalb der Hohlform um ihre Längsachse rotierbar sind. Hierbei ist davon auszugehen, dass dieEinzelnen Körner der Kiespackung durch ein Kunstharz gebunden sind, dessen AUshCärtung eine gewisse Zeit beansprucht. D. h. also, dass die Kies-Kunstharz-Mischung in die Form gegeben wird, bevor das Kunsthrz sich verfestigt hat. Dieser Prozess, also die Aushc-"#rtung des Kunstharzes, findet innerhalb der Hohlform statt, wobei dann, sobald die Kiespdekung ausreichend verfestigt ist, das resultierende Filterrohr aus der Form herausgenommen und der Dorn aus dem Rohr herausgezogen wird.The well filter tube according to the invention can be manufactured in the 'Y'V way that the skeleton is pushed over a mandrel, the inner diameter of which corresponds approximately to the inside diameter of the finished filter pipe and this overall arrangement in an essential L zvindrische hollow form is used, the inner diameter of which corresponds to the jius end diameter of the finished product and whose i corresponds to one. j: -u --e L - -er di of the producing running slot is provided through which the material forming the gravel pack is given into the annular space delimited by the mandrel and cylinder jacket, the skeleton and possibly also the mandrel within the hollow shape around its longitudinal axis are rotatable. It can be assumed here that the individual grains of the gravel packing are bound by a synthetic resin that takes a certain amount of time to harden. I. E. that is, the gravel-synthetic resin mixture is poured into the mold before the synthetic resin has solidified. This process, i.e. the hardening of the synthetic resin, takes place inside the hollow mold, and as soon as the gravel cover is sufficiently solidified, the resulting filter tube is removed from the mold and the mandrel is pulled out of the tube.

In der Zeichnung ist ein Ausführungdeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht eines Skelettes, Fig. 2 die dazugehörige Draufsicht mit einer am Skelett angebrachten mantelförmigen Kiespac-kung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The figures show: FIG. 1 the side view of a skeleton, FIG. 2 the associated top view with a jacket-shaped gravel packing attached to the skeleton.

Der KC'-Lfig 10 besteht aus einer Anzahl von in jibstC:.Inden voneinander angebrachten LC;#Lngsstc;##ben 11, die sich zu einem im Grundriss kreisförmigen Gebilde ergri,nzen. Die Längsstäte 11 sind mit Ringen 12 verbunden, die ebenfalls in mbständen voneinander über die Höhe des Käfigs 10 verteilt angeordnet sind. Die St&be 11 können mit den Ringen 12 verschweisst oder verlötet, verschraubt oder vernietet, verklebt oder geklemmt sein. Die Querschnittsforni der Stabe und Ringe wird in ilbhangigkeit von den Jeweiligen Verhu#ltnissen und unter hesonderer Berücksichtigung des Anbringens und Haltens der Kiespackung gewählt werden.The KC'-Lfig 10 consists of a number of LC; #Lngsstc; ## ben 11 attached to each other in jibstC: .Inds, which join to form a circular structure in plan. The longitudinal staves 11 are connected with rings 12, which are also arranged in spaced apart relationship over the height of the cage 10 . The bars 11 can be welded or soldered, screwed or riveted, glued or clamped to the rings 12. The cross-sectional shape of the rods and rings will be selected depending on the respective circumstances and with special consideration of the attachment and holding of the gravel packing.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das mit einer Kiespackung 13 versehene Skelett 10. Dabei ist zu erkennen, dass die Packung 13 die jeweils von zwei benachbarten Längsstäben 11 und zweilenachbarten Ringen 12 begrenzten Fenster 14 innerhalb des Käfigs 10 frei überspannt. Der Käfig ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb der Kiespackung 13 angeordnet, so dass diese gleichzeitig auch einen Korrosionsschutz darstellt. Trotzdem wird im allgemeinen davon auszugehen sein, dass die einzelnen Teile des Skelettes noch zusätzlich mit einem gegen Korrosion schützenden Überzug, beispielsweise einem Anstrich, versehen sind. Dies wird im allgemeinen auch deshalb notwendig sein, d- weil die Enden des Käfigs 10 zur Anbringung der Verbindungselemente an beiden Enden der Kiespackung 13 aus dieser hEmusragen.Fig. 2 shows a plan view of the gravel pack 13 provided with a skeleton 10. It can be seen that the package 13 each of which freely spanned by two adjacent longitudinal rods 11 and rings 12 zweilenachbarten limited window 14 within the cage 10. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the cage is arranged within the gravel packing 13 , so that this also represents corrosion protection at the same time. Nevertheless, it can generally be assumed that the individual parts of the skeleton are additionally provided with a coating that protects against corrosion, for example a paint. This is generally also therefore be necessary d- because the ends of the retainer 10 for mounting the connecting members on both ends of the gravel pack 13 from this hEmusragen.

Claims

P atentans p r U che 1. Well filter pipe, which is provided with a supporting body designed as a skeleton and a filter pad, characterized in that the filter pad consists in a manner known per se of a circumferential, self-contained jacket, which is designed as a gravel pack ( 13) is formed.

2. Fountain filter tube according to claim 1, wherein the skeleton consists of longitudinally extending bars or the like which are carried in intervals, from each other arranged rings connected to each other, characterized in that the outwardly directed Begrenzungsflc. ';#' Lehen of the longitudinal rods (11) extend in cross-section in the shape of a circular arc and the radius of these circular arc sections is adapted to the radius of the finished filter tube. -3. Well filter pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting elements between the filter pipes assembled to form a pipe string act on the skeleton (10) . 4. Well filter pipe according to one of the preceding claims, characterized in that.der filter jacket (13) is preferably prestressed in the longitudinal direction by means of the skeleton (10) arranged within the pack. 5. Method a for the production of filter tubes according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the skeleton is pushed over a mandrel, the outer diameter of which corresponds approximately to the inner diameter of the finished filter tube, and this overall arrangement in a substantially cylindrical hollow shape is given, the inner diameter of which corresponds to the outer diameter of the finished filter tube and whose outer surface is provided with a slot running over the length of the filter tube to be produced, through which the material forming the gravel pack is fed into the annular space delimited by the mandrel and cylinder jacket, with the skeleton and possibly also The mandrel can be rotated about ihe longitudinal axis within the hollow form.