RU2003766C1 - Установка дл реагентной обработки скважин - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : на водоотвод щем трубопроводе (ТП) установлен эжекторный водоподъемник , имеющий сопло и сообщенный с ним водоподвод щий ТП. Распределитель потока состоит из сообщенных между собой вертикального ТП и размещенных над баком-смесителем (БС) центрального патрубка (П) и двух боковых П, приемника нейтрализованного реггента и шлангов, БС установлен вертикально и имеет крышку, выполненную с загрузочным люком . П слива и осевое отверстие , через которое пропущен вертикальный ТП распределител  потока, свободный конец которого размещен в нижней части БС с зазором относительно дна На боковой поверхности БС выполнено переливное окно и в нижней части тангенциально присоединены диаметрально расположенные два выпускных П. сообщенные шлангами с боковыми П. Выпуск БС соединен с всасывающей стороной центробежного насоса ТП и выполнен в виде приемного отсека, сообщенного с полостью БС переливным окном. Реагентопровод соединен с камерой смешени  эжектора Коллектор шлангами через краны соединен с водоподвод щим ТП, центральным П и приемником нейтрализованного реагента Приемна  камера эжектора сообщена через вентиль с окружающей средой. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к эксплуатации водозаборов подземных вод, систем верти- ксльных дренажей, а более конкретно - к устройствам дл  обработки скважин на воДУ .

Известна установка дл  циклической рьзгентной обработки герметизированной скважины, включающа  транспортное средство , компрессор с воздухопроводом, емкость дл  реагента, пульт управлени , центробежный насос, водоподъемный тру- (спровод, сообщенный с последним, ем- «сть дл  реагента и запорную арматуру ( Водоснабжение и санитарна  техника, 1Р :И,№9, с.11(рис.2}.

Недостатком известной установки  вл - егс  неприспособленность ее к предотвращению загр знени  окружающей среды пу вм нейтрализации реагента, используемс  дл  обработки скважины.

Известна также установка дл  реагент- ной обработки скважин, наиболее близка  по t азначению и технической сущности к .п емой, включающа  бак-смеситель, центробежный насос, жидкостно-газовый эжектор, реагентопровод, компрессор и циркул ционный бак, питающий центробежный насос и сообщенный с эжектором (авт.гв.СССР № 1104246, 1984).

Р шовным недостатком известной уста- HL t л  вл етс  неприспособленность ее к Ф м вращению загр знени  окружающей ci. путем нейтрализации реагента, ис- гл,„ ,зуемого дл  обработки скважин на во- ., NTO св зано с отсутствием, в этой .човке возможности подачи в отстойник „ хины смеси нейтрализующего раствора с воздухом, невозможностью откачки из скважины верхних слоев раствора и отсутствием линии дл  сброса нейтрализованного и разбавленного раствора на сторону.

Целью изобретени   вл етс  предотвращение загр знени  окружающей среды за счет нейтрализации реагента, использованного дл  обработки скважин на воду.

Цель достигаетс  тем, что установка дл  реагентной обработки скважин, содержаща  цилиндрический бак-смеситель с выпуском , центробежный насос1 всасывающий трубопровод, коллектор, жидкостно-газовый эжектор, имеющий приемную камеру с воздушным вентилем, камеру смешени  и сопло, посредством коллектора соединенное с напорной стороной центробежного насоса, водоотвод щий трубопровод, сообщенный с баком-смесителем, реагентопровод и краны, снабжена установленным на водоотвод щем трубопроводе эжекторным водоподъемником, имеющим сопло, и сообщенным с последним водоподвод щим трубопроводом , распределителем потока, состо щим из сообщенных между собой вертикального трубопровода и размещенных над баком-смесителем центрального и двух

боковых патрубков, а также шлангами, бак- смеситель установлен вертикально и имеет крышку, выполненную с загрузочным люком , патрубком слива и осевым отверстием, через которое пропущен вертикальный трубопровод распределител  потока, свободный конец которого размещен в нижней части бака-смесител  с зазором относительно его дна, при этом на боковой поверхности бака-смесител  выполнено переливное

5 окно и в нижней части тангенциально присоединены диаметрально расположенные два впускных патрубка, сообщенные посредством шлангов с боковыми патрубками распределител  потока, а выпуск бака-еме0 сител  соединен со всасывающей стороной центробежного насоса всасывающим трубопроводом и выполнен в виде отсека, сообщенного с полостью бака-смесител  посредством переливного окна, реагентоп5 ровод соединен с камерой смешени  жидко- стно-газового эжектора и имеет заглушенный с торца и перфорированный концевик, коллектор посредством шлангов через краны соединен с водоподвод щим

0 трубопроводом эжекторного водоподъемника , центральным патрубком распределител , потока и приемником нейтрализованного реагента, а водоотвод - щий трубопровод посредством сливного

5 шланга соединен с патрубком слива крышки бака-смесител , причем приемна  камера жидкостно-газового эжектора сообщена через воздушный вентиль с окружающей средой , а его сопло сообщено с коллектором

0 через краны.

Схема установки нейтрализации реагента приведена на фиг.1; на фиг.2 - установка включает в себ  цилиндрический бак-смеситель 1 с выпуском, выполненным

5 в виде отсека 2, крышкой 3, центробежный насос 4, присоединенный всасывающим трубопроводом 5 к отсеку 2, коллектор 6, установленный на напорной стороне центробежного насоса 4, опущенный в скважину

0 7 с фильтром 8 и отстойником 9 эжекторный водоподъемник, состо щий из водоподво- д щего трубопровода 10, сообщенного с ним сопла 11 и водоотвод щего трубопровода 12, опущенный в отстойник 9 реагентоп5 ровод 13 с перфорированным по боковой поверхности и заглушенным с торца конце- виком 14 и жидкостно-газовый эжектор, состо щий из сопла 15, приемной камеры 16 с воздушным вентилем 17 и камеры смешени .

Крышка бака-смесител  1 оснащена загрузочным люком 19. патрубком 20 слива и распределителем потока, состо щим из расположенного по центру крышки и соос- но с баком-смесителем 1 вертикального тру- бопровда 21. пропущенного через осевое отверстие в крышке, двух боковых патрубков 22 и Центрального патрубка 23, причем вертикальный трубопровод 21 находитс  под крышкой 3, т.е. во внутренней полости бака-смесител  1, его нижний торец расположен в непосредственной близости (4...6 мм) от дна бака-смесител , а боковые патрубки 22 и 23 размещены над крышкой 3.

В нижней части цилиндрической обе- чайки бака-смесител  1 выполнены диаметрально расположенные и направленные касательно обечайке окна 24, сообщенные с впускными патрубками 25. тангенциально присоединенными к обечайке бака-смеси- тел .

С помощью шлангов 26 впускные патрубки 25 сообщены с боковыми патрубками 22 распределител  потока.

Дл  сообщени  внутренней полости ба- ка-смесител  1 с приемным отсеком 2 в обечайке бака выполнено переливное окно 27. Коллектор 6 сообщает напорную сторону центробежного насоса 4 с водоподвод щим трубопроводом 10 водоподъемника, цент- ральным патрубком 23 распределител  потока и расположенным в отдалении от скважины приемником нейтрализованного реагента (на чертеже не показан) с помощью кранов 28-30 и шлангов 31-33, а сопло 15 жидкостно-газового эжектора подсоединено к коллектору 6 с помощью крана 34 и напорного патрубка 35.

Водоотвод щий трубопровод 12 водоподъемника соединен с патрубком 20 слива крышки 3 посредством сливного шланга 36.

Установка работает следующим образом .

После завершени  реагентной обработки скважины 7 с помощью реагента, приго- товленного в баке-смесителе 1 и поданного в скважину по реагентопроводу 13, в скважину 7 устанавливают, зжекторный водо- подъемник 10, 11, 12. При этом входной торец водоподъемника должен быть заглуб- лен под статический уровень 37 воды & скважине на 2...3 м, а заглушенный нижний торец перфорированного концевика 14 должен быть расположен в нижней части отстойника 9.

Далее закрывают.краны 28, 29, 30, 34 и воздушный вентиль 17. В бак-смеситель 1 через загрузочный люк 19 сначала подают расчетные количества порошкообразного нейтрализующего вещества и воды. Включают центробежный насос 4 и открывают кран 29. подающий воду по шлангу 32 в дентральный патрубок 23 распределител  потока. Далее вода поступает одновременно в вертикальный трубопровод 21 и боковые патрубки 22.

Из боковых патрубков 22 вода по шлангам 26 направл етс  во впускные патрубки 25, а оттуда через окна 24 - в бак-смеситель 1.

Дл  ускорени  реакции нейтрализации и создание эрлифтного эффекта в скважине 7 в перформированный концевик 14 реаген- топро ода 13 подают воздух.

Дл  этого приоткрывают воздушный вентиль 17 жидкостно-газового эжектора и воздух из атмосферы сначала поступает а приемную камеру 16, а затем через камеру . 18 смешени  вместе с раствором, истекающим из сопла 15, подаетс  в peaieHronpo- вод 13.

С помощью кранов 34 и 28 работа реа- гентопровода 13 и водоподъемника 10, 11, 12 должна быть организована таким образом , чтобы отток раствора из бака-смесител  1 в скважину 7 был равен притоку раствора из скважины в бак-смеситель 1, т.е. уровень раствора в баке смесителе должен оставатьс  посто нным. Приемлем также режим, при котором расход, откачиваемого водоподъемником 10, 11, 12, несколько превосходит подачу раствора в скважину 7 через реагентопровод 13. Это ведет к автоматическому поддержанию посто нного уровн  в баке-смеситрпе 1 и в скважине 7, причем а скважине раствор установитс  на уровне входа в эжекторный водоподъемник.

Из этого следует, что объем бака-смесител  должен быть выбран с таким расчетом. чтобы сработка уровн  раствора в скважино 7 на 2...3 м и перекачка в бзк-смеситель 1 объема раствора, соответствующего этой сработке, не привела к переполнению бзка- смесител .

Таким образом, реакци  нейтрализации осуществл етс  одновременно и в скважине 7, и в баке-смесителе 1, ч го позвол ет свести к минимуму объем бака-смесител .

После завершени  реакции нейтрализации (величина рН, контролируема  любым известным способом, допжна составл ть 6...8) в скважину 7 при посто нно работающих реагентопроводе 13 и водоподъемнике 10. 11, 12 подают чистую техническую вочу и, приоткрыв кран 30, по шлангу 33 сОрасн- вают нейтрализованный V, разбаптнный раствор на сторону.

В случае, если в результате каких причин нейтрализаци  скакетс- нег.люй.

до начала сброса раствора на сторону следует с помощью центробежного насоса 4 откачать часть раствора из бака-смесител  1 через реагентопровод 13 обратно в скважину 7. добавить в бак-смеситель свежей 5 воды и порошкообразного нейтрализирую- щего вещества, после чего весь процесс повторить вновь.

Рассмотренна  установка приспособлена лишь к такой реакции нейтрализации, 10 котора  не создает твердых взвесей, осаждающихс  в отстойник 9 скважин 7.

Так, например, дл  нейтрализации бисульфата натри  водного NaHS04 (используемого в качестве реагента дл  обработки 15 скважин) может быть применена кальцинированна  сода N32C03.

2№HS04 + МаСОз - 2Na2SCM + HgO +

+С02О

Na2S04 остаетс  растворенным в воде, а 20 С02 удал етс  в атмосферу.

Остаточна  концентраци  бисульфата натри  после регенерации скважин обычно не превышает 2...4%.

Исход  из этого (концентраци  бисуль- 25 фата натри  4%) был подсчитан расход соды на 1 п.м скважин различного диаметра.

При определении объема бака-смесите- д  в цел х обеспечени  достаточного расчетного запаса целесообразно исходить из 30 скважины с внутренним диаметром 310 мм. высотой столба реагента в скважине 100 м.

Потребное количество соды при этом составит 136 кг. При минимальной объемной плотности порошкообразной соды 910 35 кг/м3 ее объем будет равным 0,15 м .

Растворимость соды с достаточной степенью точности можно прин ть равной 30%. Отсюда, дл  растворени  136 кг соды потребуетс  317 кг воды, т.е. 0,317 м3 воды, 40 а общий объем раствора достигнет 0..453 м3.

Уровень раствора, срабатываемой водоподъемником в скважине (водоподъемник откачивает раствор из скважины в бак-смеситель), составит примерно 2 м, что 45 соответствует объему 0,151 м3.

Таким образом, общий объем жидкости в баке-смесителе равен 0,604 м3.

Указанный объем может быть размещен в цилиндрической емкости с внутренним диаметром 1 м и высотой 0.77 м. С учетом необходимости иметь некоторый запас по высо тв (дл  предотвращени  излива раствора из емкости) общую высоту бака-смесител  можно прин ть равной 1 м.

В цел х ускорени  процесса растворени  порошкообразного нейтрализующего вещества в бак-смеситель должен быть введен нагревательный элемент и предусмотрена термоизол ци  наружных поверхностей бака. Эти меры прежде всего актуальны 8 холодное врем  года.

Установка, выполненна  по схеме, представленной на фиг.1, должна быть смонтирована на прицепе. В состав размещаемого на прицепе оборудовани  войдут: бак-смеситель, центробежный насос, жид- костно-газовый эжектор, система трубопроводов с кранами, стеллажами дл  размещени  на них запасных труб, шлангов и конструктивных элементов реагентопро- вода и водоподъемника, запасна  емкость с чистой водой, шкаф дл ,инструментов, пульт управлени .

Использование за вл емой установки позвол ет предотвратить загр знение окружающей среды реагентами, сбрасываемыми из обработанных скважин, за счет использовани  нейтрализующего раствора, предварительно приготовленного в баке- смесителе; использовани  реагентопрово- да с перфорированным концевиком, опущенным в отстойник скважины; применени  жидкостно-газового эжектора, подающего воздух в реагентопровод; применени  эжекторного водоводъемника, откачивающего раствор из верхней части скважины в бак-смеситель.

Таким образом, совокупность приведенных признаков обеспечивает достижение цели.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1104246, кл. Е 21 В 43/27. 1983.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   УСТАНОВКА ДЛЯ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИН, содержаща  цилиндрический бак-смеситель с выпуском, центробежный насос со всасывающей и напорной сторонами, всасывающий трубопровод , коллектор, жидкостно-газовый эжектор, имеющий приемную камеру с воздушным вентилем, камеру смешени  и сопло, посредством коллектора соединенное с напорной стороной центробежного насоса, водоотвод щий трубопровод, сообщенный с баком-смесителем, реагентопро- вод и краны, отличающа с  тем, что Она снабжена установленным на водоотвод - щем трубопроводе эжекторным водоподъемником , имеющим сопло и сообщенный с последним водоподвод щий трубопровод, распределителем потока, состо щим из сообщенных между собой вертикального трубопровода и размещенных над баком-смесителем центрального патрубка и двух боковых патрубков, приемником нейтрализованного реагента и шлангами, бак-смеситель установлен вертикально и имеет крышку, выполненную с загрузочным люком, патрубком слива и осевым отверстием , через которое пропущен вертикальный трубопровод распределител  потока, свободный конец которого

   5

   0

   5

   0

   мещен в нижней части бака-смесител  с зазором относительно его дна, при этом на боковой поверхности бака-смесител  выполнено переливное окно и в нижней частитангенциальноприсоединены диаметрально расположенные два выпускных патрубка, сообщенные посредством шлангов с боковыми патрубками распределител  потока, а выпуск бака-смесител  соединен с всасывающей стороной центробежного насоса посредством всасывающего трубопровода и выполнен в виде приемного отсека, сообщенного с попо- стью бака-смесител  посредством пере- ; ливного окна, реагентопровод соединен с камерой смешени  жидкостно-газового эжектора и имеет заглушенный с торца и перфорированный концевик, коллектор посредством шлангов через краны соединен с водоподвод щим трубопроводом эжек- торного водоподъемника, центральным патрубком распределител  потока и приемником нейтрализованного реагента, а водоотвод щий трубопровод посредством сливного шланга соединен с патрубком слива крышки бака-смесител , причем приемна  камера жидкостно-газового эжектора сообщена через воздушный вен- , тиль с окружающей средой, а его сопло со- 1 общено с коллектором через кран,

   15 6 35 & JO .26

   &

   33

   гзгг г$ Фиг.г