RU168625U1

RU168625U1 - Фильтр буровой скважины

Info

Publication number: RU168625U1
Application number: RU2016129450U
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Акульшин; Анатолий Александрович Акульшин
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2017-02-13

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажных скважин фильтрами.Технической задачей полезной модели является снижение зависимости местного сопротивления фильтра от направления движения флюида, увеличение эксплуатационных характеристик скважины, сроков эксплуатации скважины, упрощение эксплуатации, а, следовательно, сокращение капитальных затрат.Технический результат достигается тем, что фильтр буровой скважины, содержащий опорный каркас, расположенный с внешней стороны фильтрационной проволоки, представляющий собой металлическую дырчатую или щелевую трубу и являющийся продолжением нижней части обсадной трубы, подкладочные кольца, закрепленные на стержнях жесткости, центрирующие элементы, расположенные между опорным каркасом и фильтрационной проволокой, центрирующие элементы расположены в нижней и верхней частях фильтра, по периметру фильтра под углом 120° относительно друг друга, фильтровальная проволока закреплена на внешней поверхности подкладочных колец, параллельно оси симметрии фильтровальной колонны, стержни жесткости закреплены на внутренней поверхности подкладочных колец. 2 ил.

Description

Полезная модель относиться к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажных скважин фильтрами.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас, опорные стержни и витки профилированной проволоки с образованием горизонтальных щелей, расширяющихся во внутрь фильтра (См. патент РФ №2074313, Е21В 43/08, 27.02.97.).

Недостатком известного фильтра является необеспеченность образования арочных устойчивых структур вокруг фильтра в процессе эксплуатации скважины.

Известна конструкция фильтров с водоподъемной поверхностью из сеток (Фильтры буровых скважин [Текст] / В.М. Гаврилко, B.C. Алексеев. 2-у изд.. перераб. и доп. - М.: Недра, 1976. - 342 с: ил., табл.). Рабочая часть сетчатого фильтра состоит из следующих элементов: опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, накладываемой на опорный каркас для обеспечения более свободного доступа профильтровавшийся воде к проходным отверстиям каркаса; фильтрационной сетки, которой покрывается каркас, и накладных планок.

К недостаткам указанного фильтра относятся сложность извлечения из ствола скважины и ремонта фильтра.

Наиболее близким аналогом является конструкция фильтра, который состоит из опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, накладываемой на стержни жесткости, опорный каркас является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины, расположен с внешней стороны фильтрационной сетки, между опорным каркасом и фильтрационной сеткой располагаются центрующие кольца. (ПМ №129552, RU, МПК 7 Е21В 43/08).

Недостатками данного фильтра является то, что при фильтрации потока через известный фильтр, направление движения флюида не совпадают с направлением градиента фильтрации, который перпендикулярен линии постоянного давления в околоскважной зоне. Поэтому известная конструкция фильтра выполняет функцию местного сопротивления, заставляющего поток при прохождении через фильтрующую оболочку временно изменять свое направление. Следовательно, при использовании фильтра в реальных условиях возникают дополнительные потери напора, обусловленные несовпадением направления и градиента фильтрации, снижается эксплуатационные характеристики скважины.

Технической задачей полезной модели является снижение зависимости местного сопротивления фильтра от направления движения флюида, увеличение эксплуатационных характеристик скважины, сроков эксплуатации скважины, упрощение эксплуатации, а следовательно, сокращение капитальных затрат.

Технический результат достигается тем, что фильтр буровой скважины, содержащий опорный каркас, расположенный с внешней стороны фильтрационной проволоки, представляющий собой металлическую дырчатую или щелевую трубу и являющийся продолжением нижней части обсадной трубы, подкладочные кольца, закрепленные на стержнях жесткости, центрирующие элементы, расположенные между опорным каркасом и фильтрационной проволокой, отличающийся тем, что центрирующие элементы расположены в нижней и верхней частях фильтра, по периметру фильтра под 120° относительно друг друга, фильтровальная проволока закреплена на внешней поверхности подкладочных колец, параллельно оси симметрии фильтровальной колонны, стержни жесткости закреплены на внутренней поверхности подкладочных колец.

Конструкция фильтра буровой скважины поясняется чертежами Фиг. 1. и Фиг. 2. На Фиг. 1. представлены схема устройства фильтра буровой скважины и разрез А-А, а на Фиг. 2. изображен сегмент разреза Б-Б.

На чертежах показано, что фильтр буровой скважины, состоит из опорного каркаса 1, расположенный с внешней стороны фильтрационной проволоки 3, представляющий собой металлическую дырчатую или щелевую трубу и являющийся продолжением нижней части обсадной трубы, подкладочные кольца 5, закрепленные на стержнях жесткости 6, центрирующие элементы 4, расположенные между опорным каркасом 1 и фильтрационной проволокой 3, центрирующие элементы 4 расположены в нижней и верхней частях фильтра, по периметру фильтра под углом 120° относительно друг друга, фильтровальная проволока 3 закреплена на внешней поверхности подкладочных колец 5, параллельно оси симметрии фильтровальной колонны 7, стержни жесткости 6 закреплены на внутренней поверхности подкладочных колец 5.

Фильтр буровой скважины работает следующим образом: опорный каркас 1 устанавливается при устройстве обсадных труб буровой скважины и является продолжением нижней части обсадных труб. Он предназначен для удерживания гравийной обсыпки и фильтра буровой скважины. Вода из водоносного пласта, проходя гравийную обсыпку, поступает в буровую скважину через отверстия 2, расположенные в опорном каркасе 1, затем фильтруется через фильтрационную проволоку 3 с последующей откачкой погружным насосом. Фильтрационная проволока 3 закрепляется на подкладочных кольцах 5, которые закрепляются стержнями жесткости 6. Центрирование фильтра буровой скважины при опускании производится при помощи центрирующих элементов 4, расположенных между опорным каркасом 1 и фильтрационной проволокой 3.

Вертикальное расположение фильтрационной проволоки позволяет избежать зависимость роста местного сопротивления фильтра от изменения направления движения флюида, т.к. щели в фильтровальной поверхности располагаются вертикально, то местное сопротивление остается постоянным, если поток флюида изменяет направление движения, с горизонтального на восходящий или нисходящий.

При необходимости ремонта или замены фильтра его извлекают из буровой скважины. Так как фильтрационная проволока 3 не соприкасается с гравийной обсыпкой, а контактирует с опорным каркасом 1 центрирующими элементами 4, то силы трения и сопротивления при извлечении фильтра сведены к минимуму и, как следствие, значительно облегчается и упрощается процесс демонтажа фильтра. Отстойник буровой скважины не нуждается в очистке (т.к. при извлечении фильтра, обрушению грунта и гравийной обсыпки препятствует опорный каркас 1) и новый фильтр буровой скважины можно устанавливать без подготовительных работ.

Применение предложенной конструкции фильтра буровой скважины позволяет:

- производить установку и извлечение фильтра буровой скважины с минимальными усилиями;

- исключить из операций при замене фильтра работы по чистке отстойника скважины;

- не бурить новую буровую скважину, а использовать отремонтированную в дальнейшей эксплуатации;

- снизить затраты на ремонт буровых скважин;

- улучшить эксплуатационные характеристики скважины;

- снизить зависимости местного сопротивления фильтра от направления движения флюида;

- упростить эксплуатацию буровых скважин;

- увеличить срок эксплуатации скважины.

Claims

Фильтр буровой скважины, содержащий опорный каркас, расположенный с внешней стороны фильтрационной проволоки, представляющий собой металлическую дырчатую или щелевую трубу и являющийся продолжением нижней части обсадной трубы, подкладочные кольца, закрепленные на стержнях жесткости, центрирующие элементы, расположенные между опорным каркасом и фильтрационной проволокой, отличающийся тем, что центрирующие элементы расположены в нижней и верхней частях фильтра, по периметру фильтра под углом 120° относительно друг друга, фильтровальная проволока закреплена на подкладочных кольцах параллельно оси симметрии фильтровальной колонны.