PL66419B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 22.XII.1972 66419 KI. 85d,l MKP E03b 3/18 CZYTELNIA pK?©iu Patentowego pgUiii) luczrf)is^l: t| Udowej Wspóltwórcy wynalazku: Iwan Wladimirowicz Kulikow, Wasyl Siemie- nowicz Borysów, Wiktor Gieorgiewicz Treszew Wlasciciel patentu: Centralnyj Nauczno-Issledowatelskij Gornorazwie- docznyj Institut Cwietnych, Riedkich i Blagorodnych Mietallow, Moskwa (Zwiazek Socjalistycznych Repu¬ blik Radzieckich) Filtr do studni wierconych Wynalazek niniejszy dotyczy filtru do studni wierconych, którego powloka posiada duza ilosc zewnetrznych wystepów z otworem dla przepus¬ tu wody.Wynalazek moze byc zastosowany przy ujeciu wody z pomoca odwiertów w mialkoziarnistych, drobnoziarnistych i róznoziarnistych piaskach po¬ kladów wodonosnych dla zaopatrywania w wode, osuszania wstepnego i badan hydrologicznych.Zazwyczaj takie filtry umieszczane sa w odwier¬ tach na kolumnie rurowej w strefie pokladu wodo¬ nosnego. Jak wiadomo, dla ujecia wody z wodo¬ nosnych piasków przy pomocy odwiertów stoso¬ wane sa filtry o róznych konstrukcjach.Dla ujecia wody z gruboziarnistych i srednio- ziarnistych piasków stosuje sie znane filtry, po¬ siadajace na powloce zewnetrzne wystepy z bocz¬ nymi otworami szczelinowymi dla przepustu wo¬ dy. W innych wypadkach powloke te stanowi sia¬ tka, ceramika porowata lub nawiniety spiralnie drut ze szczelinami miedzy zwojami dla przepustu wody.Dla ujecia wody z mialkoziarnistych i drobno¬ ziarnistych piasków stosuje sie znane filtry rów¬ niez tego typu, lecz z obsypka zwirowa wokól fil¬ tru w strefie pokladu wodonosnego. Bez obsypki zwirowej znane filtry w mialkoziarnistych i drob¬ noziarnistych piaskach praktycznie nie dzialaja, wskutek tego, ze filtry siatkowe i z ceramiki po¬ rowatej szybko zatykaja sie piaskiem, a filtry 10 15 20 30 szczelinowe stale przepuszczaja piasek do studni.Obsypka zwirowa mozliwa jest jednak w od¬ wiertach eksploatacyjnych o duzej srednicy na sto¬ sunkowo niewielkich glebokosciach i wymaga du¬ zego nakladu pracy i srodków przy wykonaniu.Wada znanych filtrów jest wiec to, ze nie sa przystosowane dla ujecia wody przy pomocy od¬ wiertów o malej srednicy. Oprócz tego, znane fil¬ try zawierajace obsypke zwirowa nie zawsze dzia¬ laja niezawodnie w mialkoziarnistych i drobno¬ ziarnistych piaskach, poniewaz piasek przenika do studni w róznych miejscach obsypki, a znalezienie i naprawa tych miejsc jest bardzo uciazliwa.Celem wynalazku jest usuniecie wad znanych urzadzen. Podstawowym zadaniem wynalazku jest opracowanie filtru zaopatrzonego na powloce w ta¬ kie wystepy i o takim rozmieszczeniu otworów w tych wystepach, aby mozliwe bylo ujecie wody przy pomocy odwiertów w mialkoziarnistych i dro¬ bnoziarnistych piaskach bez potrzeby stosowania obsypki zwirowej i osiagniecie duzej wydajnosci urzadzen.Zgodnie z wynalazkiem, wystepy na powloce roz¬ szerzaja sie u podstawy, a otwory dla przepustu wody umieszczone sa w wierzcholku- tych wyste¬ pów.Najkorzystniejsze sa wystepy, majace ksztalt stozka lub piramidy o wysokosci nie mniejszej niz 3 mm od zewnetrznej powierzchni powloki. 66 4193 66 419 4 Dzieki zastosowaniu takich wystepów podczas wypompowywania wody u kazdego otworu two¬ rza sie stosunkowo stabilne, izolowane od siebie, jamy albo wneki uniesionego piasku. Przy tym wynoszenie piasku przerywa sie, gdy sumaryczna powierzchnia takich jam (powierzchnia ujecia wo¬ dy) osiagnie wielkosc zblizona do powierzchni o- gólnej filtru.W tym okresie nastepuje hydrodynamiczna rów¬ nowaga sil unoszacych piasek i sil hydrostatycz¬ nego cisnienia slupa wody w studni.Zgodnie z wynalazkiem korzystne jest, aby o- twory w kazdym wystepie mialy nierówne, ostre krawedzie, a odleglosc miedzy otworami sasied¬ nich wystepów wynosila nie mniej niz 10 mm.Nierówne krawedzie otworów sprzyjaja podwyz¬ szeniu trwalosci tworzacych sie jam w miejscu ich wylotu.Zaleta wynalazku przede wszystkim jest to, ze filtr zapewnia zwiekszenie wydajnosci studni i u- suwa unoszenie piasku.Dodatkowymi zaletami wynalazku jest mozliwosc zastosowania opracowanego filtru w odwiertach o malej srednicy i znacznej glebokosci, jak rów¬ niez latwosc i maly koszt wykonania filtru, a po¬ nadto uzyskanie stabilnej pracy filtru w mialko- ziarriistych i drobnoziarnistych piaskach bez za¬ tykania go piaskiem, jak tez mozliwosc zastosowa¬ nia tego filtru w odwiertach, wierconych przy u- zyciu pluczki ilowej, bez uprzedniego oczyszczania \Od gliny dla usuniecia gliny ze scianek odwiertu.Przedmiot wynalazku tytulem przykladu jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia filtr z czesciowym przekrojem podluznym, a fig. 2 — w zwiekszonej skali czesciowy widok powloki (w przekroju) filtru i jamy, tworzace sie kolo otworów na wystepach.Jak przedstawiono na fig. 1 filtr wedlug wyna¬ lazku posiada powloke 1 z zewnetrznymi wyste¬ pami 2, majacymi ksztalt stozka lub piramidy o wysokosci nie mniejszej niz 3 mm od zewnetrznej powierzchni powloki i z otworem 3 w wierzchol¬ kach o przekroju poprzecznym od 1,5—2 mm2 dla przepustu wody. Ponadto odleglosc miedzy otwo¬ rami 3 sasiednich wystepów wynosi nie mniej niz 10 mm.W przypadku stosowania filtru w postaci dlu¬ gich kolumn i w glebokich odwiertach powloke 1 mocuje sie na szkielecie 4, przedstawiajacym sta¬ lowa lub azbesto-cernentowa rure z otworami 5 dla przepustu wody. Powloka umocowana jest na szkie¬ lecie 4 przy pomocy pierscieni 6, których srednica jest dlatego wieksza od srednicy filtru z wystepa¬ mi 2, aby przy opuszczaniu filtru do odwiertu za¬ pobiec mechanicznemu uszkodzeniu jego wyste¬ pów 2. Szkielet 4 na koncach posiada naciecie sru¬ bowe 7 dla laczenia oddzielnych sekcji w kolumne i przymocowania do kolumny rur, na których filtr opuszcza sie do odwiertu, czego nie przedstawiono na rysunku.Jak przedstawiono na fig. 2, u wierzcholków wystepów 2 w piasku podczas odpompowywania wody tworza sie jamy 8, nawzajem od siebie izo¬ lowane. Krawedzie otworów 3 w wystepach maja zaostrzenia o rozmaitej wysokosci, które wplywa¬ ja na wzmocnienie podstawy jam 8. Podobne zja¬ wisko zachodzi przy wiazaniu gruntu za pomoca korzeni roslin.W zasadzie dzialanie filtru wedlug wynalazku mozna porównac z praca bezfiltrowych odwiertów, posiadajacych wytrzymale scianki, które nie osy¬ puja sie przy przeciekaniu wody. W rzeczywistosci podczas pracy filtru wedlug wynalazku piasek przedostaje sie do studni jedynie w okresie wstep¬ nego pompowania do chwili przeswietlenia sie wo¬ dy, w wyniku czego powstaja wyzej wspomniane jamy, a nastepnie wplywanie piasku do studni przerywa sie.Przy zainstalowaniu filtru w odwiercie montuje sie go w kolumny za pomoca znanych zlaczy, na przyklad gwintowych lub kolnierzowych.Praktyka przemyslowa wykazala, ze filtr we¬ dlug wynalazku skutecznie dziala w odwiertach, wykonanych przy uzyciu pluczki ilowej, nie wy¬ magajac uprzedniego oczyszczania od gliny.Przy stosowaniu filtru w pokladach wodonos¬ nych, zawierajacych 85—98% frakcji piasku o roz¬ miarze 0,25—0,001 mm i srednicy odwiertu 108— 146 mm, uzyskano wydatek wody od 50 do 100 m8/godz., co 5—7 razy przewyzsza wydatek studni wyposazonych w znane filtry.Filtr wedlug wynalazku zastosowany byl równiez do ujecia wody-mineralnej z piasków mialkoziar- nistych przy pomocy odwiertów o glebokosci do 1000 m. I w tym przypadku otrzymano równiez wysoki wydatek przy srednicy filtru 89—108 mm.We wszystkich wypadkach wynoszenie piasku szybko przerywa sie, co pozwolilo skrócic czas przepompowania studni.Oprócz tego, w wypadku koniecznosci, filtr we¬ dlug wynalazku moze byc wielokrotnie uzyty.Praktycznie, wykonanie takich filtrów dostepne jest bez skomplikowanego urzadzenia w warun¬ kach warsztatów obslugi przedsiebiorstw wiert¬ niczych. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Filtr do studni wierconych, którego powloka posiada duza ilosc zewnetrznych wystepów z otworem dla przepustu wody, znamienny tym, ze wystepy (2) rozszerzaja sie u podstawy, a otwór (3) dla przepustu wody umieszczony jest w ich wierzcholku.

2. Filtr wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze wy¬ stepy (2) maja ksztalt stozka lub piramidy o wysokosci nie mniejszej niz 3 mm od zew¬ netrznej powierzchni powloki (1),

3. Filtr wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze otwór (3) dla przepustu wody w kazdym wystepie (2) posiada nierówne ostre krawe¬ dzie.

4. Filtr wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze odleglosc miedzy otworami (3) sasiednich wy¬ stepów (2) wynosi nie mniej niz 10 mm. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55KI. 85d,i 66 419 MKP E03b 3/18 FIG. 2 net PL PL