DE2004829C3

DE2004829C3 - Well filter pipe for drilling wells

Info

Publication number: DE2004829C3
Application number: DE19702004829
Authority: DE
Inventors: Vasilij S. Moskau Borisov; Ivan V. Kulikov; Viktor Tresev, (Verstorben)
Original assignee: CENTRALNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ GORNORASVEDOTSCHNIJ INSTITUT CVETNYCH REDKICH I BLAGORODNYCH METALLOV MOSKAU
Current assignee: CENTRALNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ GORNORASVEDOTSCHNIJ INSTITUT CVETNYCH REDKICH I BLAGORODNYCH METALLOV MOSKAU
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1970-02-03
Publication date: 1980-03-20
Also published as: DE2004829A1; DE2004829B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brunnenfilterrohr für Bohrbrunnen, in dessen Hülle eine Vielzahl von nach außen gerichteten, mehrere Millimeter hohen und im gleichmäßigen Abstand voneinander angeordneten Vorsprüngen mit öffnungen zum Wasseraustritt ausgeführt sind, wobei sich die Vorsprünge zur Grundfläche zu erweitern und die öffnungen mit ungleichmäßig gezackten Rändern zum Wasserdurchtritt allein an den Spitzen der Vorsprünge angeordnet sind.The invention relates to a well filter tube for boreholes, in the shell of a plurality of after outward-facing, several millimeters high and evenly spaced from each other Projections are designed with openings for the water outlet, wherein the projections to the base to expand and the openings with unevenly serrated edges for water passage only on the Tips of the projections are arranged.

Aus der Fachliteratur (Civil Engineering, Dez. 1958, S. 62—65) sind Brunnenfilterrohre dieser Art bekannt, in denen mittels sog. Perforatoren Schlitze in einer Länge bis zu etwa 6 cm und mit einer Breite zwischen etwa 3 und 7,5 mm erzeugt sind. Dadurch, daß die kleinsten auf diese Weise zu erzielenden öffnungen um 3 mm breit sind, muß bei feinem Sand und Fließsand, wenn diese nicht mit gröberen Partikeln vermischt sind, eine Stabilisierung mit einer künstlichen Kiesschüttung vorgenommen werden, was zusätzliche Arbeitsgänge erfordert.Well filter pipes of this type are known from the specialist literature (Civil Engineering, Dec. 1958, pp. 62-65), in which, by means of so-called perforators, slots up to about 6 cm in length and with a width between about 3 and 7.5 mm are produced. Because the smallest openings to be achieved in this way are around 3 mm wide, must be used for fine sand and flowing sand, if these are not mixed with coarser particles, stabilization with artificial gravel can be carried out, which requires additional operations requires.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brunnenfilterrohr der eingangs erwähnten Art anzugeben, das bei hoher Förderleistung des Brunnens ohne ein Kies- oder sonstiges Filter auch in Feinsanden eingesetzt werden kann, ohne daß die Gefahr des Einfließens von Sand in den Brunnen besteht und somit der sichere Betrieb des Brunnes in Frage gestellt wird.The present invention is based on the object of providing a well filter pipe of the type mentioned at the beginning Specify the type that can also be used in Fine sand can be used without the risk of sand flowing into the well and thus the safe operation of the well is called into question.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Vorsprünge kegel- oder pyramidenförmig sind, mindestens 3 mm über die Außenfläche der Hülle hervorstehen und die öffnungen mit einem gegenseitigen Abstand von mindestens 10 mm angeordnet sind.This is achieved according to the invention in that the projections are conical or pyramidal, at least 3 mm protruding from the outer surface of the shell and the openings with a mutual A distance of at least 10 mm.

Vorteilhaft weisen die öffnungen einen Querschnitt bis zu 1,5 bis 2 mm² auf.The openings advantageously have a cross section of up to 1.5 to 2 mm ² .

Durch die erfindungsgemäße kegel- oder pyramidenförmige Ausbildung der Vorsprünge, wobei die öffnungen nur an deren Spitzen angeordnet sind, bildet sich im Sand ein etwa kuppeiförmiges Gewölbe aus, das im Gegensatz zu den über Schlitzen sich bildenden, langgestreckten, etwa tonnenförmigen Gewölben eine höhere Tragfähigkeit besitzt und damit auch bei Feinsand unerwünscht Einbrüche durch einfließenden Sand verhindert.Due to the conical or pyramid-shaped design of the projections according to the invention, the openings are only arranged at their tips, an approximately dome-shaped vault forms in the sand, which in the In contrast to the elongated, roughly barrel-shaped vaults that form over slots Has a higher load-bearing capacity and thus undesirable incursions due to flowing in even with fine sand Sand prevents.

Im Gegensatz zu den erfindungsgemäß nur an den Spitzen der kegel- pder pyramidenförmigen Vorsprünge angeordneten öffnungen entstehen bei Füterrohren, die beispielsweise nach der US-PS 22 10 125 mittels sog. »Gun-Perforatoren« hergestellt sind, durch das durchschlagartige Aufreißen der öffnungen Risse an den Vorsprüngen, die von der Spitze bis zum Boden durchgehen und die Ausbildung eines tragförmigen kuppeiförmigen Gebildes im Feinsand, dessen Korngröße geringer als die Breite des Risses ist, nicht zulassen.In contrast to the only at the tips of the conical pder pyramidal projections according to the invention arranged openings arise in feed pipes, which are produced, for example, according to US Pat Tearing open the openings cracks on the projections running from the top to the bottom go through and the formation of a load-bearing dome-shaped structure in the fine sand, its grain size is less than the width of the crack, do not allow.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigtThe invention will now be described in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing explained it shows

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Brunnenfilterrohr, teilweise im Längsschnitt undF i g. 1 a well filter pipe according to the invention, partly in longitudinal section and

F i g. 2 die Teilansicht der Hülle (im Schnitt) des Brunnenfilterrohres und die sich neben den öffnungen der Vorsprünge bildenden Kavernen (im vergrößerten Maßstab).F i g. 2 the partial view of the casing (in section) of the well filter pipe and which is next to the openings of the protrusions forming caverns (on an enlarged scale).

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besitzt das Brunnenfilterrohr eine Hülle 1 mit außenliegenden kegel- oder pyramidenförmigen Vorsprüngen 2 von mindestens 3 mm Höiie von der Außenfläche der Hülle 1 sowie mit öffnungen 3 in den Spitzen mit einem Querschnitt bis zu 1,5 bis 2 mm², die dem Wasserdurchtritt dienen. Hierbei betragen die Abstände zwischen den öffnungen 3 der benachbar»en Vorsprünge 2 mindestens 10 mm. Im Falle der Verwendung des Brunnenfilterrohres in langen Kolonnen und in Tiefbohrungen wird die Hülle 1 an einem Gerüst 4 befestigt, welches aus einem metallischen oder einem Asbestrohr mit öffnungen 5 für den Wasserdurchtritt besteht. Die Hülle 1 wird an dem Gerüst 4 mit Hilfe von Ringen 6 befestigt, deren Durchmesser den des Brunnenfilterrohres an den Vorsprüngen 3 überschreitet, damit beim Herablassen des Brunnenfilterrohres ins Bohrloch eine mechanische Beschädigung seiner Vorsprünge 2 verhindert werden kann. Das Gerüst 4 besitzt an seinen Enden ein Gewinde 7 zur Verbindung der einzelnen Sektionen zu einer Kolonne und zur Befestigung an der Rohrtour (nicht dargestellt), an welcher das Brunnenfilterrohr ins Bohrloch herabgelassen wird.As shown in FIG. 1 can be seen, the well filter tube has a shell 1 with external conical or pyramidal projections 2 of at least 3 mm height from the outer surface of the shell 1 and with openings 3 in the tips with a cross section of up to 1.5 to 2 mm ² , which serve for the passage of water. The distances between the openings 3 of the adjacent projections 2 are at least 10 mm. If the well filter pipe is used in long columns and in deep boreholes, the casing 1 is attached to a framework 4 which consists of a metallic or asbestos pipe with openings 5 for the passage of water. The casing 1 is attached to the framework 4 with the aid of rings 6, the diameter of which exceeds that of the well filter pipe on the projections 3 so that mechanical damage to its projections 2 can be prevented when the well filter pipe is lowered into the borehole. The frame 4 has at its ends a thread 7 for connecting the individual sections to form a column and for fastening to the pipe tour (not shown) on which the well filter pipe is lowered into the borehole.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, bilden sich neben den Spitzen der Vorsprünge 2 bei der Wasserhebung relativ stabile Hohlräume oder Kavernen 8 im Sand, welche voneinander isoliert sind. Die Ränder der öffnungen 3 der Vorsprünge 2 sind ungleichmäßig gezackt, was zur Verfestigung der Sohle der Kavernen 8 beiträgt, ähnlich wie es bei der Bindung des Bodens durch Pflanzenwurzeln der Fall ist.As in Fig. 2, the protrusions 2 are relatively formed next to the tips of the water uplift stable cavities or caverns 8 in the sand, which are isolated from one another. The edges of the openings 3 the projections 2 are jagged irregularly, which contributes to the consolidation of the bottom of the caverns 8, similarly as is the case with the binding of the soil through plant roots.

Nach seiner Arbeitsweise kann das erfindungsgemäße Brunnenfilterrohr mit der Arbeit von filterlosen Bohrungen verglichen werden, bei denen die Wände stabil sind und bei der Bewegung des Wassers nicht einstürzen. Faktisch gelangt der Sand bei der Arbeit des erfindungsgemäßen Brunnenfilterrohres nur während eines vorhergehenden Durchpumpens des Bohrlochs bis zur Klärung des Wassers ins Bohrloch, wobei sich die obenerwähnten Kavernen bilden und das Eintreten von Sand in die Bohrung aufhört.According to its mode of operation, the well filter tube according to the invention can with the work of filterless Boreholes are compared in which the walls are stable and not when the water moves collapse. In fact, the sand only arrives during the work of the well filter pipe according to the invention a previous pumping through the borehole until the water clears into the borehole, wherein the form the aforementioned caverns and the entry of sand into the well ceases.

Bei der Anordnung des Brunnenfilterrohres im Bohrloch wird es zu Kolonnen mit Hilfe von herkömmlichen Verbindungselementen (Gewinde- und Flanschelementen) montiert.When arranging the well filter pipe in the borehole, it becomes columns with the help of conventional connecting elements (threaded and flange elements).

Eine Erprobung zeigte, daß die erfindungsgemäßen Brunnenfilterrohre mit Erfolg in Bohrlöchern arbeiten, welche unter Anwendung von Tonmörtel niedergebracht wurden, ohne daß eine vorhergehende Entto-A test showed that the well filter pipes according to the invention work successfully in boreholes, which were brought down using clay mortar without prior detachment

nung erforderlich ist.is required.

Beim Betrieb des Brunnenfilterrohres in wasserführenden Schichten, die zu 85 bis 98% aus Sandkörnern von 0,25 bis 0,001 mm Größe bestehen, und bei einem Durchmesser der Bohrlöcher von 108 bis 146 mm wurde eine Wasserergiebigkeit von 50 bis 100 mVh erzielt, was um ein 5 bis 7faches die Ergiebigkeit der Bohrungen übersteigt, die mit bekannten Filtern ausgestattet werden.When operating the well filter pipe in water-bearing layers made up of 85 to 98% sand grains from 0.25 to 0.001 mm in size, and with a diameter of the drill holes from 108 to 146 mm a water yield of 50 to 100 mVh achieved what 5 to 7 times the productivity of the holes equipped with known filters will.

Das ΒπΐΓ/nenfilterrohr wurde auch zur Entnahme von Mineralwasser aus kleinkörnigen Sanden mittels Bohrungen mit einer Tiefe bis 1000 m eingesetzt, wobei ebenfalls eine hohe Ergiebigkeit (bis zu 5OmVh) bei einem Filterdurchmesser von 89 bis 108 mm erzielt wurde.The ΒπΐΓ / nenfilterrohr was also used to remove Mineral water from small-grain sands is used by means of boreholes with a depth of up to 1000 m, whereby also achieved a high yield (up to 50mVh) with a filter diameter of 89 to 108 mm became.

In allen Fällen hörte der Sandaustrag schnell auf, was es ermöglichte, die für das Durchpumpen des Bohrlochs erforderliche Zeit zu reduzieren.In all cases, the sand discharge stopped quickly, what it made it possible to reduce the time required for pumping the wellbore.

Außerdem wurde bei Bedarf das erfindungsgemäße Brunnenfilterrohr mehrfach benutzt.In addition, the well filter pipe according to the invention was used several times if necessary.

Die Herstellung solcher Brunnenfilterrohre ist ohne komplizierte Ausrüstung in den Werkstätten möglich, die für die Bohranlagen vorgesehen sind.The production of such well filter pipes is possible without complicated equipment in the workshops, which are intended for the drilling rigs.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Well filter tube for boreholes, in the shell of which there are a large number of outwardly directed, several millimeters high and evenly spaced projections are designed with openings for the water outlet, wherein the projections to the base area expand and open the openings with unevenly jagged edges to allow water to pass through the tips of the projections are arranged, characterized in that the projections (2) are conical or pyramidal, at least 3 mm above the outer surface of the shell (1) protrude and the openings (3) with a mutual distance of at least 10 mm are arranged.

Ί. Well filter pipe according to claim 1, characterized in that the openings (3) have a cross section of up to 1.5 to 2 mm ² .