IT202100013328A1

IT202100013328A1 - Well filter

Info

Publication number: IT202100013328A1
Application number: IT102021000013328A
Authority: IT
Inventors: Alessio Gandolfi
Original assignee: G T S Di C Neviani & C S N C
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2022-11-21

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: ?Filtro per pozzi? DESCRIPTION of the industrial invention entitled: ?Filter for wells?

Campo dell?invenzione Field of invention

La presente invenzione si riferisce ad un filtro adatto ad essere impiegato per la realizzazione di pozzi. The present invention refers to a filter suitable for use in the construction of wells.

L'invenzione ? stata sviluppata con particolare riguardo ad un filtro per pozzi con un sistema di connessione migliorato. The invention ? was developed with particular regard to a well screen with an improved connection system.

Sfondo tecnologico Technology background

Nella realizzazione di pozzi per l?estrazione dell?acqua o per lavori di drenaggio ? noto impiegare tubi, ad esempio in PVC, su cui vengono montati filtri tubolari. Lo scopo di tali filtri ? di fermare i detriti a grana pi? grossa, consentendo tutt?al pi? al particolato fine di entrare nel pozzo. Esistono diverse tipologie di filtro, ad esempio con fori, feritoie o finestrature ricavate su una parete laterale di un componente cilindrico. Un tipo particolare di filtro che si ? rivelato essere particolarmente efficace ? genericamente indicato come filtro a spirale o filtro ad apertura continua. Si tratta di un filtro ottenuto avvolgendo ad elica un profilo in acciaio intorno a profili portanti disposti lungo le generatrici di un cilindro. Il passo ? costante e scelto in base alla portata e alla velocit? dell?acqua che si vogliono ottenere. In the construction of wells for the extraction of water or for drainage works? it is known to use pipes, for example in PVC, on which tubular filters are mounted. The purpose of these filters? to stop the debris grain pi? big, allowing all? to the pi? for fine particulate matter to enter the well. There are different types of filter, for example with holes, slits or windows obtained on a side wall of a cylindrical component. A particular type of filter that you ? proved to be particularly effective ? generally referred to as a spiral filter or continuous aperture filter. It is a filter obtained by winding a steel profile helically around load-bearing profiles arranged along the generatrix lines of a cylinder. The step ? constant and chosen on the basis of the scope and speed? of the water you want to obtain.

Un punto critico di questi filtri ? la loro connessione alle estremit?. A critical point of these filters? their connection at the ends?.

L?impiego di connettori metallici, con metalli diversi a contatto tra loro pu? causare fenomeni di corrosione nella zona di contatto tra i diversi tipi di metallo. Esistono poi connettori, ad esempio descritti nel brevetto US8430158, che impiegano anelli di plastica termoretrattile, che vengono scaldati al momento dell?installazione. The use of metal connectors, with different metals in contact with each other can? cause corrosion phenomena in the contact area between the different types of metal. Then there are connectors, for example described in the patent US8430158, which use heat-shrinkable plastic rings, which are heated during installation.

Un problema dei dispositivi di tipo noto ? che sono complessi da installare e relativamente costosi. Entrambi i problemi sono particolarmente rilevanti nelle opere in cui ? richiesto l?impiego di un gran numero di filtri. A problem of devices of known type ? which are complex to install and relatively expensive. Both problems are particularly relevant in the works in which ? required the use of a large number of filters.

Sintesi dell?invenzione Summary of the invention

Uno scopo dell?invenzione ? quello di risolvere i problemi della tecnica nota. Un altro scopo ? fornire un filtro dotato di un connettore semplice da impiegare, preferibilmente che si possa connettere al filtro senza l?impiego di macchinari. Si intende inoltre fornire un filtro dotato di un connettore che non richieda saldature, viti o rivetti per fissare il connettore al filtro. Un ulteriore scopo ? quello di realizzare un filtro con un connettore particolarmente economico e semplice da produrre. A purpose of the invention? that of solving the problems of the prior art. Another purpose? provide a filter with a simple to use connector, preferably one that can be connected to the filter without the use of machinery. It is also intended to provide a filter with a connector that does not require welding, screws or rivets to secure the connector to the filter. An additional purpose? that of making a filter with a connector that is particularly cheap and easy to produce.

Secondo un primo aspetto, viene descritto un filtro adatto all?impiego in un pozzo. Il filtro pu? comprendere un corpo filtrante avente una pluralit? di barre portanti. Le barre portanti possono essere longitudinali, disposte lungo generatrici di un cilindro. Il filtro pu? comprendere inoltre almeno un profilo disposto elicoidalmente attorno a dette barre e ad esse fissato. Il profilo pu? avere un primo passo costante in almeno una porzione di estremit? del corpo filtrante. Il filtro pu? inoltre comprendere un connettore. Il connettore pu? avere una filettatura con passo pari a detto primo passo del profilo in almeno una porzione di estremit? del corpo filtrante. Il connettore pu? essere atto ad avvitarsi a detta porzione di estremit? del corpo filtrante. According to a first aspect, a filter suitable for use in a well is disclosed. The filter can understand a filter body having a plurality? of bearing bars. The supporting bars can be longitudinal, arranged along the generatrix of a cylinder. The filter can further comprising at least one profile arranged helically around said bars and fixed thereto. The profile can have a first step constant in at least a portion of the extremity? of the filter body. The filter can also include a connector. The connector can have a thread with a pitch equal to said first pitch of the profile in at least one end portion? of the filter body. The connector can be capable of screwing to said portion of the end? of the filter body.

Il filtro descritto ? estremamente semplice da connettere ad altri filtri e/o a un tubo, ad esempio un tubo per la realizzazione di un pozzo. Per la connessione inoltre non ? necessario l?impiego di viti, rivetti, o qualsiasi altro componente aggiuntivo, n? tantomeno di componenti metallici, intrinsecamente soggetti a ossidazione. The filter described ? extremely simple to connect to other filters and/or to a pipe, for example a pipe for building a well. For the connection also not ? necessary l?use of screws, rivets, or any other additional component, n? let alone of metal components, intrinsically subject to oxidation.

Secondo un aspetto vantaggioso, la filettatura dei connettori pu? essere una filettatura interna. In altre parole i connettori possono comprendere una madrevite entro la quale pu? avvitarsi la porzione di estremit? del corpo filtrante. According to an advantageous aspect, the threading of the connectors can? be an internal thread. In other words, the connectors can include a nut within which can? screw the end portion? of the filter body.

Secondo un ulteriore aspetto, viene descritto un filtro avente almeno un connettore che pu? prevedere un meccanismo di connessione ad un tubo e/o ad un altro connettore. Preferibilmente detto meccanismo di connessione ? un?ulteriore filettatura, interna o esterna, per una connessione immediata ai tubi con estremit? filettata standard gi? presenti in commercio. According to a further aspect, a filter is disclosed having at least one connector which can provide a connection mechanism to a tube and/or to another connector. Preferably said connection mechanism ? an additional thread, internal or external, for an immediate connection to the pipes with ends? threaded standard already? present on the market.

Vantaggiosamente, viene descritto un filtro con almeno un connettore avente una filettatura interna a sezione trapezia. Una filettatura cos? conformata si adatta perfettamente ad un corpo filtrante che, per consentire un filtraggio ottimale, ha preferibilmente un profilo disposto elicoidalmente avente sezione triangolare o trapezia, con la base disposta verso l?esterno del corpo filtrante. Preferibilmente la sezione trapezia della filettatura pu? avere una base minore di lunghezza pari ad una lunghezza di una base della sezione del profilo. Advantageously, a filter is described with at least one connector having an internal thread with a trapezoidal section. A thread like this? shaped, it adapts perfectly to a filtering body which, to allow for optimal filtering, preferably has a helically arranged profile having a triangular or trapezoidal section, with the base arranged towards the outside of the filtering body. Preferably the trapezoidal section of the thread pu? have a smaller base of length equal to one base length of the profile section.

Secondo un altro aspetto, viene descritto un filtro in cui un profilo, in una porzione centrale del corpo filtrante, pu? essere fissato elicoidalmente attorno a barre portanti con un secondo passo predeterminato. Il secondo passo pu? essere diverso dal primo passo. According to another aspect, a filter is described in which a profile, in a central portion of the filter body, can be fixed helically around bearing bars with a second predetermined pitch. The second step can be different from the first step.

Secondo un ulteriore aspetto, viene descritto un filtro che pu? comprendere un connettore di materiale plastico. Un tale connettore ? cos? realizzabile per iniezione, con costi estremamente contenuti. Inoltre ? del tutto immune ad ossidazione. Preferibilmente il connettore ? di uPVC, per garantire una durata adeguata nel tempo e prestazioni meccaniche migliori. According to a further aspect, a filter is described which can? include a connector of plastic material. Such a connector ? what? feasible by injection, with extremely low costs. Furthermore ? completely immune to oxidation. Preferably the connector ? of uPVC, to ensure adequate durability over time and better mechanical performance.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di attuazione dell'invenzione, con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages will become apparent from the detailed description which follows of a preferred embodiment of the invention, with reference to the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:

? la figura 1 illustra una vista complessiva di un filtro secondo l?invenzione, ? Figure 1 shows an overall view of a filter according to the invention,

? la figura 2 mostra una prima estremit? del filtro di figura 1 e ? figure 2 shows a first end? of the filter of figure 1 e

? la figura 3 mostra una seconda estremit? del filtro di figura 1. ? figure 3 shows a second end? of the filter in figure 1.

Descrizione dettagliata Detailed description

Con riferimento ora ai disegni, un filtro per pozzi 10 comprende una pluralit? di barre 12 longitudinali disposte lungo generatrici di un cilindro. Il filtro comprende inoltre un profilo 14 disposto elicoidalmente attorno a dette barre a formare un corpo filtrante 16. Il profilo 14, che nel seguito verr? indicato come profilo elicoidale, ? disposto con un passo predeterminato PF cos? da formare una fessura continua 17 delimitata da spire successive del profilo elicoidale 14. Anche la fessura continua 17 ha sviluppo elicoidale, con medesimo passo PF. L?ampiezza della fessura ? determinata dalla differenza tra il passo PF e la lunghezza B della base del profilo elicoidale 14. A seconda della granulometria del materiale che si intende fermare, pu? essere compresa tra 0,1 mm e 4 mm, sebbene non siano esclusi filtri con fessura di ampiezza anche maggiore o minore di tali valori. Il diametro del filtro pu? essere ad esempio compreso tra 9mm e 406mm. Referring now to the drawings, a well screen 10 comprises a plurality of of longitudinal bars 12 arranged along generatrices of a cylinder. The filter also comprises a profile 14 arranged helically around said bars to form a filtering body 16. The profile 14, which will be referred to below referred to as helical profile, ? arranged with a predetermined step PF cos? to form a continuous slot 17 delimited by successive turns of the helical profile 14. The continuous slot 17 also has a helical development, with the same pitch PF. The width of the crack? determined by the difference between the pitch PF and the length B of the base of the helical profile 14. Depending on the granulometry of the material to be stopped, pu? be between 0.1 mm and 4 mm, although filters with slits of even greater or lesser width than these values are not excluded. The diameter of the filter can? be for example between 9mm and 406mm.

Il profilo elicoidale 14 ? fissato ai profili portanti preferibilmente mediante saldatura. In particolare, viene fissato preferibilmente mediante saldatura a resistenza (Resistance Welding o RW), cio? mediante saldatura autogena a pressione, ottenuta riscaldando i profili e le barre applicandovi una corrente elettrica. I profili e le barre sono preferibilmente in acciaio inox, che riduce i problemi di corrosione ed incrostazione che vi possono essere a seconda della composizione chimica della acque in cui viene impiegato il filtro. The helical profile 14 ? fixed to the bearing profiles preferably by welding. In particular, it is preferably fixed by resistance welding (RW), i.e. by autogenous pressure welding, obtained by heating the profiles and bars by applying an electric current. The profiles and bars are preferably made of stainless steel, which reduces the problems of corrosion and encrustation which may arise depending on the chemical composition of the water in which the filter is used.

Un filtro cos? conformato consente di avere una superficie aperta molto pi? ampia rispetto ad altri filtri, realizzati ad esempio con tubi con fessure longitudinali, consentendo di ottenere alte portate mantenendo la velocit? dell?acqua in ingresso molto bassa. A filter like this? conformed allows you to have an open surface much more? wide compared to other filters, made for example with pipes with longitudinal slots, allowing to obtain high flow rates while maintaining the speed? very low incoming water.

Le barre 12 hanno preferibilmente sezione circolare. Il profilo elicoidale ha sezione preferibilmente triangolare o trapezia, con la base del triangolo o la base maggiore del trapezio disposta all?esterno, a formare una superficie esterna 18 del corpo filtrante. Tale sezione e disposizione consentono di lasciar passare solo il materiale con granulometria pi? fine. Nell?impiego in pozzi, questo consente di evitare il rischio di danneggiamento della pompa. Allo stesso tempo corpi filtranti cos? configurati riducono la formazione di incrostazioni: poich? il punto pi? stretto della fessura ? sulla superficie esterna 18 del corpo filtrante, passato il punto pi? stretto, un granello pu? scivolare all?interno del corpo filtrante 16 senza restare bloccato nella fessura 17, evitandone l?ostruzione. Le dimensioni delle barre e del profilo elicoidale possono essere scelte in funzione della pressione di schiacciamento e della trazione a cui i filtri devono resistere. The bars 12 preferably have a circular section. The helical profile preferably has a triangular or trapezoidal section, with the base of the triangle or the major base of the trapezium disposed on the outside, to form an external surface 18 of the filtering body. This section and arrangement allow only the material with the smallest grain size to pass through. end. When used in wells, this avoids the risk of damaging the pump. At the same time filter media cos? configured reduce the formation of encrustations: since? the point more tight of the crack ? on the outer surface 18 of the filter body, past the point? tight, a grain can? slide inside the filter body 16 without getting stuck in the slot 17, thus avoiding its obstruction. The dimensions of the bars and the helical profile can be chosen according to the crushing pressure and traction to which the filters must resist.

In corrispondenza di porzioni di estremit? 20, 22 del corpo filtrante, il profilo elicoidale presenta un passo PC. At portions of the extremities? 20, 22 of the filter body, the helical profile has a pitch PC.

Il filtro comprende inoltre una coppia di connettori 24, 26, atti ad essere connessi rispettivamente alle porzioni di estremit? 20, 22 del corpo filtrante. Ciascun connettore ? realizzato preferibilmente in materiale plastico. Ad esempio pu? essere realizzato in uPVC (polivinilcloruro non plastificato), sebbene non sia escluso l?impiego di materiali diversi. I connettori sono preferibilmente realizzati per iniezione in apposito stampo. The filter further comprises a pair of connectors 24, 26, able to be connected respectively to the end portions? 20, 22 of the filter body. Each connector ? preferably made of plastic material. For example can? be made of uPVC (unplasticized polyvinyl chloride), although the use of different materials is not excluded. The connectors are preferably made by injection in a suitable mould.

Con riferimento particolare ora alla Figura 2, il primo connettore 24 comprende una prima porzione 30 atta ad essere fissata ad un corpo filtrante 16 ed una seconda porzione 32 atta ad essere fissata ad un secondo connettore 26 o pi? genericamente ad un tubo, ad esempio ad un tubo per la realizzazione di un pozzo. With particular reference now to Figure 2, the first connector 24 comprises a first portion 30 suitable for being fixed to a filter body 16 and a second portion 32 suitable for being fixed to a second connector 26 or more. generally to a pipe, for example to a pipe for building a well.

La prima porzione 30 comprende una filettatura interna 28 con passo PC, cio? con il medesimo passo che ha il profilo elicoidale 14 nelle porzioni di estremit? 20, 22 del corpo filtrante. La filettatura ? preferibilmente a sezione trapezia, con base di lunghezza B pari alla lunghezza B della base della sezione del profilo elicoidale 14. Il connettore 24 ? quindi atto ad avvitarsi attorno ad una porzione di estremit? 20, 22 del corpo filtrante. Il profilo elicoidale 14 scorre nella filettatura 28, consentendo di avvitare insieme i due componenti. Il profilo elicoidale 14 costituisce in altre parole una filettatura esterna, complementare alla filettatura 28 del connettore. The first portion 30 comprises an internal thread 28 with pitch PC, i.e. with the same pitch that has the helical profile 14 in the end portions? 20, 22 of the filter body. The thread? preferably with a trapezoidal section, with a base of length B equal to the length B of the base of the section of the helical profile 14. The connector 24 ? therefore capable of screwing around a portion of the extremity? 20, 22 of the filter body. The helical profile 14 slides into the thread 28, allowing the two components to be screwed together. In other words, the helical profile 14 constitutes an external thread, complementary to the thread 28 of the connector.

La seconda porzione 32 comprende un?altra filettatura 34, anch?essa interna. La filettatura consente la connessione o ad un connettore 26 o pi? in generale a qualsiasi tubo con una filettatura esterna avente il medesimo passo. Tra la prima e la seconda porzione 30, 32 ? prevista una porzione intermedia 33 che funge da finecorsa per entrambe le filettature 28 e 34. The second portion 32 comprises another thread 34, also internal. The thread allows connection or to a connector 26 or more? in general to any tube with an external thread having the same pitch. Between the first and second portion 30, 32 ? an intermediate portion 33 is provided which acts as a limit switch for both threads 28 and 34.

Il secondo connettore 26 (Figura 3) comprende una prima porzione 30 atta ad essere fissata ad un corpo filtrante 16 ed una seconda porzione 38 atta ad essere fissata ad un connettore 24 o pi? genericamente ad un tubo. The second connector 26 (Figure 3) comprises a first portion 30 adapted to be fixed to a filter body 16 and a second portion 38 adapted to be fixed to a connector 24 or more. generally to a tube.

La prima porzione 30 ? del tutto analoga alla prima porzione 30 del primo connettore 24 sopra descritto. Comprende una filettatura interna 28 con passo PC. La filettatura ? anche in questo caso preferibilmente a sezione trapezia, con base di lunghezza B pari alla lunghezza B della base della sezione del profilo elicoidale 14. Il connettore 24 ? quindi atto ad avvitarsi attorno ad una porzione di estremit? 20, 22 del corpo filtrante. The first portion 30 ? entirely analogous to the first portion 30 of the first connector 24 described above. Includes a 28 internal thread with PC pitch. The thread? also in this case preferably with a trapezoidal section, with a base of length B equal to the length B of the base of the section of the helical profile 14. The connector 24 ? therefore capable of screwing around a portion of the extremity? 20, 22 of the filter body.

La seconda porzione 38 comprende un?altra filettatura 40, esterna. La filettatura 40 consente la connessione ad un connettore 24 o pi? in generale a qualsiasi tubo con una filettatura interna avente il medesimo passo. Tra la prima e la seconda porzione 30, 38 ? prevista una porzione intermedia 36 che funge da finecorsa per le filettature 28 e 38. The second portion 38 comprises another external thread 40. The 40 thread allows connection to a 24 or larger connector. in general to any tube with an internal thread having the same pitch. Between the first and second portion 30, 38 ? an intermediate portion 36 is provided which acts as a limit switch for the threads 28 and 38.

Si noti che il passo PC del profilo elicoidale 14 nelle estremit? 20, 22 cui si avvitano i connettori ? generalmente diverso dal passo PF che ha il profilo elicoidale nel corpo filtrante e in particolare ? maggiore, ma non ? da escludere che possa essere pari a PF o anche eventualmente minore. Allo stesso modo, ? inteso che nelle due estremit? 20, 22 il profilo elicoidale 14 potrebbe eventualmente avere due passi distinti tra loro senza per questo uscire dall?ambito di protezione. Resta tuttavia conveniente prevedere che il passo sulle due estremit? 20, 22 sia lo stesso, cos? che i connettori abbiano anch?essi tutti un medesimo passo e siano cos? interscambiabili. Note that the pitch PC of the helical profile 14 in the extremities? 20, 22 where the connectors are screwed ? generally different from the PF pitch which has the helical profile in the filter body and in particular ? major, but not ? to exclude that it could be equal to PF or even possibly lower. Likewise, ? understood that in the two extremities? 20, 22 the helical profile 14 could possibly have two distinct pitches without thereby going beyond the scope of protection. However, it remains convenient to predict that the step on the two ends? 20, 22 is the same, so? that the connectors also have all the same pitch and are so? interchangeable.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and construction details may vary widely with respect to what has been described and illustrated, without thereby departing from the scope of the invention.

Claims

1. Filter (10) suitable for use in a well comprising:

- a filter body (16) having a plurality? of longitudinal bearing bars (12) arranged along generatrixes of a cylinder and at least one profile (14) arranged helically around said bars and fixed to them with a constant first pitch (PC) in at least one end portion (20, 22) of the filter body,

- a connector (24, 26) having a thread (28) with pitch equal to said first pitch (PC) of the profile in at least one end portion? of the filter body, the connector being capable of being screwed onto said end portion? of the filter body.

2. Filter according to claim 1 wherein said thread (28) is an internal thread, within which pu? screw that portion of the end? of the filter body.

The filter according to claim 1 or 2 wherein the connector (24, 26) further provides a connection mechanism (34, 40) to a tube and/or to another connector.

4. The filter of claim 3 wherein said connection mechanism is an additional thread, internal (34) or external (40).

5. Filter according to any of the preceding claims wherein the internal thread (28) of the connector (24, 26) is? trapezoidal section.

6. Filter according to claim 5 wherein the trapezoidal section of the thread has a shorter base of length (B) equal to a length (B) of a base of the section of the profile (14).

7. Filter according to any one of the preceding claims wherein the profile (14) is fixed to the bars (12) in a central portion of the filter body with a predetermined second pitch (PF), different from the first pitch (PC).

8. Filter according to any one of the preceding claims wherein the connector is of plastic material, preferably uPVC.