SU1105582A1 - Устройство дл обработки фильтра и прифильтровой зоны водозаборной скважины - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФИЛЬТРА И ПРИФИЛЬТРОВОЙ ЗОНЫ ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ, включающее компрессор, присоединенную к нему воздушную трубу и расположенную на ее конце форсунку, выполненную в виде заглушенного снизу цилиндра с выпускным отверстием на боковой поверхности, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации процесса очистки фильтров и прифильтровых зон, устройство снабжено коническим отражателем со стержн ми, прикрепленными к днищу цилиндра , соплом, размещенным на конце воздушной трубы, и цилиндрической обечайкой с заостренной верхней кромкой, при этом днище цилиндра выполнено в виде упругой дифрагмы, установленной с возможностью взаимодействи  с нижней кромкой обечайки. (Л СП СП 00 го

Description

Изобретение относитс  к сооружению и эксплуатации скважин на воду и предназначено дл  очистки фильтров и прйфильтровых зон от рыхлых отложений и глинистых частиц , преп тствующих притоку воды в скважину .

Известны гидравлические методы обработки фильтров и предфильтровых зон дл  восстановлени  производительности водозаборных скважин, основанные на их промывке через основание или рабочую часть, а также прокачке с помощью поршн  1.

Однако указанные методы обработки требуют значительных затрат труда, времени, средств и во многих случа х не обеспечивают эффективного восстановлени  дебита скважин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство 1л  обработки фильтров и прйфильтровых зон скважин, представл ющее собой эрлифт, состо щий из компрессорного агрегата, к которому присоединена пропущенна  через ствол скважины воздушна  труба с форсункойраспылителем на конце. Форсунка выполнена в виде заглушенного снизу цилиндра с отверсти ми на боковой поверхности. В качестве водоподъемной трубы эрлифта обычно используетс  обсадна  труба скважины. Сжатый воздух, подаваемый от компрессора в воздушную трубу, выходит из форсунки-распылител  в виде мелких пузырьков, которые захватывают вместе с водой частицы глины или других кольматантов, поступаюшие с фильтрационным потоком в скважину и вынос т их через ствол скважины на поверхность земл«. При использовании эрлифта можно контролировать изменение дебита скважины по расходу откачиваемой воды и степень восстановлени  проницаемости фильтра и прифильтровой зоны по ее мутности 2.

Однако данное устройство оказываетс  неэффективным, если на поверхности фильтра находитс  водонепроницаемый слой глины или других кольматирующих отложений, так как распыленные пузырьки воздуха, выход щие из форсунки, обладающие малой кинетической энергией, не способны разрушить водонепроницаемый слой из кольматантов .

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса очистки фильтров и прйфильтровых зон.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, состо щее из компрессора, присоединенной к нему воздушной трубы и расположенной на ее конце форсунки, выполненной в виде заглушенного снизу цилиндра с выпускным отверстием на боковой поверхности , снабжено коническим отражателем со стержн ми, прикрепленными к днищу цилиндра , соплом, размещенным на конце воздушной трубы, и цилиндрической обечайкой с заостренной верхней кромкой, при этом днище цилиндра выполнено в виде упругой диафрагмы, установленной с возможностью взаимодействи  с нижней кромкой обечайки.

Такое выполнение устройства обеспечивает одновременно с откачкой воды из скважины создание акустических колебаний при взаимодействии струи воздуха, выбрасываемого из сопла, с резонатором, выполненным в виде стакана,, и передачу этих колебаний через упругую диафрагму в полость фильтровой трубы скважинь. Воздействие акустических колебаний на поверхность

0 фильтра способствует разрушению, диспергированию и отделению от фильтрующей поверхности глинистых частиц и рыхлых отложений . Благодар  этому предлагаемое устройство обеспечивает более эффективную очистку фильтров и прйфильтровых зон скважин.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из воздушной трубы 1, проход щей через ствол скважины и присоединенной сверху к компрессору, наход щемус  на поверхности земли (не показан ). С другой стороны на конце воздушной трубы 1 установлено сопло 2 и закреплена форсунка, выполненна  в виде цилиндра 3 с выпускными отверсти ми 4 на

5 боковой поверхности. Днище цилиндра 3, выполненное из упругого материала (титана, стали 97 и т. п.), образует диафрагму 5. К последней сверху примыкает резонатор, выполненный в виде открытой снизу и сверху цилиндрической обечайки 6 с заостренной верхней кромкой. Резонатор закреплен на

0 кольце 7, выполненном с возможностью перемещени  по высоте цилиндра 3 посредством прижимных БИНТОВ, установленных на его боковой поверхности. К нижней части корпуса 3 с помощью стержней 8 присоединен конический отражатель 9.

Устройство работает следующим образом. На колонне буровых труб устройство опускаетс  через ствол скважины и устанавливаетс  в верхней части фильтровой трубы. От компрессорного агрегата подаетс  под давлением 0,6-0,8 МПа сжатый воздух,

который проходит через воздущную трубу 1, вытесн ет воду из цилиндра 3 и вытекает из сопла 2 со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (300 м/с). Попада  в расположенную соосно с соплом 2 обечайку 6, выполненную в виде стакана, стру  тормозитс , и между соплом и резонатором возникает плоский скачок уплотнени  газа. Когда давление газа в резонаторе становитс  равным давлению на его входе, воздух начинает вытекать из резонатора наQ встречу основной струе, а скачок уплотнени  - приближатьс  к резонатору. Взаимодействие посто нно существующего потока и периодически действующего обратного . потока из резонатора вызывает пульсацию давлени  газа в промежутке резоj натор - скачок уплотнени , т. е. генерацию звуковых колебаний. Последние передаютс  упругой диафрагме 5, котора  начиает колебатьс  с частотой излучени  звука. Перед спуском в скважину путем перемещени  резонатора по высоте цилиндра 3 производитс  его настройка на собственную частоту колебаний диафрагмы 5, что позвол ет добитьс  максимальной интенсивности излучени  звука диафрагмой 5. Звуковые колебани  передаютс  диафрагмой в полость заполненной водой фильтровой трубы скважины , отражаютс  от отражател  9 и воздействуют на закольматированную поверхность фильтра. Под действием этих колебаний , которые происход т при частоте до 5000 Гц, силе звука 1 Вт/см и амплитуде давлени  до 0,01 МПа, рыхлые отложени  и глинистые частицы разрушаютс , диспергируютс  и вынос тс  фильтрационным потоком внутрь фильтровой трубы. Одновременно с генерацией звуковых колебаний воздух выходит из отверстий 4 в виде мелких пузырьков , которые захватывают вместе с

водой частицы загр знений и вынос т их через ствол скважины на поверхность земли. После обработки первого участка фильтровой трубы, равного рассто нию от упругой диафрагмы 5 до отражател  9, производитс  наращивание воздушных труб, благодар  чему устройство опускаетс  ниже и производитс  обработка следующего интервала фильтра. Таким образом фильтр обрабатываетс  по всей длине.

Таким образом, предлагаемое устройство одновременно с откачкой воды из скважины обеспечивает создание мощных звуковых колебаний, которые разрушают и диспергируют кольматирующий. фильтр отложени , благодар  чему эффективность восстановлени  дебита скважины возрастает на 20-300/0.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФИЛЬТРА И ПРИФИЛЬТРОВОЙ ЗОНЫ ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ, включающее компрессор, присоединенную к нему воздушную трубу и расположенную на ее конце форсунку, выполненную в виде заглушенного снизу цилиндра с выпускным отверстием на боковой поверхности, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки фильтров и прифильтровых зон, устройство снабжено коническим отражателем со стержнями, прикрепленными к днищу цилиндра, соплом, размещенным на конце воздушной трубы, и цилиндрической обечайкой с заостренной верхней кромкой, при этом днище цилиндра выполнено в виде упругой дифрагмы, установленной с возможностью взаимодействия с нижней кромкой обечайки. 6