SU1288285A1 - Deep-well filter - Google Patents

Deep-well filter Download PDF

Info

Publication number
SU1288285A1
SU1288285A1 SU853977243A SU3977243A SU1288285A1 SU 1288285 A1 SU1288285 A1 SU 1288285A1 SU 853977243 A SU853977243 A SU 853977243A SU 3977243 A SU3977243 A SU 3977243A SU 1288285 A1 SU1288285 A1 SU 1288285A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
grooves
slots
filter
distance
deep
Prior art date
Application number
SU853977243A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Волков
Юрий Викторович Пономаренко
Александр Григорьевич Юдин
Александр Тихонович Скиданов
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых,Специальным Горным Работам,Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых,Специальным Горным Работам,Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых,Специальным Горным Работам,Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу
Priority to SU853977243A priority Critical patent/SU1288285A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1288285A1 publication Critical patent/SU1288285A1/en

Links

Landscapes

  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области горного дела и предназначено дл  осушени  месторождений полезных ископаемых из подземных горных выработок. Цель изобретени  - повышение эффективности работы фильтра (Ф) за счет увеличени  скважности и уменьшени  контактных сопротивлений . Дл  этого Ф содержит каркас 1 с продольными ребрами 2, имеюш.ими чередую- ш,иес  глубокие 3 и мелкие 4 пазы. В них расположена проволочна  обмотка (ПО) 5, котора  образует шели 7 и 6. Причем ширина щели 6 по вертикали над пазами 3 больше, чем ширина ш.ели 7 под пазами 3. Рассто ние bi и bo между пазами определ етс  по формулам dfip + (aid5o -f 2dnp-h-)-d.,p; b2 a2d5o(a2d5o+ 2dnp) - dnp, где bi - большее рассто ние между пазами , м; bo - меньшее рассто ние между пазами, м; dnp - диаметр ПО 5, м; ai - эмпирический коэффициент, равный 4,2-4,5; ао- эмпирический коэффициент, равный 3,0-3,5; dso - средний диаметр частиц дренируемой породы, м; h - разность глубин соседних пазов 3 и 4, м. При работе Ф частицы породы на контакте с витками ПО 5 образуют сводовые структуры. Вследствие неравномерного по вертикали расположени  пазов 3 и 4 между витками определены пропускные отверсти  неодинаковой величины , что создает оптимальные услови  дл  образовани  устойчивых сводовых структур и исключает закупоривание пропускных отверстий частицами породы. 3 ил. 1 Ф (Л to 00 00 ts3 оо елThe invention relates to the field of mining and is intended for the drainage of mineral deposits from underground mines. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the filter (F) by increasing the duty cycle and reducing the contact resistances. For this, F contains a frame 1 with longitudinal ribs 2, having alternate, and a deep 3 and shallow 4 grooves. There is a wire winding (SW) 5 in them, which forms shells 7 and 6. Moreover, the width of the slit 6 vertically above the grooves 3 is larger than the width of the busbar 7 and under the grooves 3. The distance bi and bo between the grooves is determined by the dfip + (aid5o -f 2dnp-h -) - d., p; b2 a2d5o (a2d5o + 2dnp) - dnp, where bi is the greater distance between the slots, m; bo is the smaller distance between the slots, m; dnp - PO diameter 5, m; ai is an empirical coefficient equal to 4.2-4.5; ao-empirical coefficient equal to 3.0-3.5; dso — average particle diameter of the drained rock, m; h is the difference between the depths of the adjacent grooves 3 and 4, m. When F is working, the particles of rock at the contact with the turns of the software 5 form arched structures. Due to the uneven vertical positioning of the grooves 3 and 4 between the coils, there are defined passage openings of unequal magnitude, which creates optimal conditions for the formation of stable arched structures and eliminates blocking of the passage openings by rock particles. 3 il. 1 F (L to 00 00 ts3 oo ate

Description

Изобретение относитс  к области горного дела и может быть применено при осушении месторождений полезных ископаемых из подземных горных выработок.The invention relates to the field of mining and can be applied in the drainage of mineral deposits from underground mines.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы фильтра за счет увеличени  скважности и уменьшени  контактных сопротивлений.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the filter by increasing the duty ratio and reducing the contact resistances.

На фиг. 1 изображен фильтр, обш,ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 1 shows the filter, obsh, iy kind; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2

Скважинный фильтр содержит каркас 1 с продольными ребрами 2. Ребра 2 имеют глубокие 3 и мелкие 4 пазы, расположенную в них проволочную обмотку 5, шели 6 и 7, образованные проволочной обмоткой 5, имеют неравную ширину. Причем ширина щели 6 по вертикали над глубокими пазами 3 имеет больший размер, чем ширина шели 7, наход ща с  под пазами 3, а рассто ние bi и Ь2 между пазами определ етс  по формуламThe downhole filter contains a frame 1 with longitudinal ribs 2. The ribs 2 have deep 3 and shallow 4 slots, the wire winding 5 located in them, the shells 6 and 7, formed by the wire winding 5, have an unequal width. Moreover, the width of the slit 6 vertically above the deep grooves 3 is larger than the width of the neck 7 located under the slots 3, and the distance bi and b2 between the grooves is determined by the formulas

Ь| Vd.p+ aid5o(aid5o+ 2d.p). dnp; b2 a2d5o(a2d5o+ 2diip) dnp,B | Vd.p + aid5o (aid5o + 2d.p). dnp; b2 a2d5o (a2d5o + 2diip) dnp,

где bi - большее рассто ние между пазами , м;where bi is the greater distance between the slots, m;

b2 - меньшее рассто ние между пазами , м;b2 is the smaller distance between the slots, m;

dnp - диаметр проволочной обмотки, м; di - эмпирический коэффициент, равный 4,2-4,5 (определен экспериментально дл  высокодебитных скважин );dnp - diameter of the wire winding, m; di is an empirical coefficient of 4.2-4.5 (determined experimentally for high-flow wells);

а2 - эмпирический коэффициент, равный 3,0-3,5 (определен экспериментально дл  высокодебитных скважин );A2 is an empirical coefficient of 3.0-3.5 (determined experimentally for high-production wells);

dso - средний диаметр частиц дренируемой породы, м;dso — average particle diameter of the drained rock, m;

h - разность глубины соседних пазов, м. Разность глубин соседних пазов способствует созданию оптимальных условий дл  формировани  сводовых структур 8 и 9 в при- контактной зоне и позвол ет уменьшать контактные потери напора подземных вод и тем самым увеличивать производительность фильтра и степень осушени  водоносного пласта.h is the difference in depth of adjacent grooves, m. The difference in depth of adjacent grooves helps create optimal conditions for the formation of arch structures 8 and 9 in the near-contact zone and reduces the contact loss of groundwater pressure and thereby increases the filter performance and the degree of drainage of the aquifer.

Формирование естественного фильтра происходит в результате сложного перемещени  частиц породы в прифильтровой зоне, фильтрации жидкости в полость 10 фильтра, выноса мелких фракций на поверх- ность и образовани  сводовых структур 8 и 9 на пропускных отверсти х из крупных частиц. Описание математическими уравнени ми сложных перемещений частиц невозможно , поэтому дл  его учета вводитс  коэффициент , определ емый на основе экспери- ментов и по своему значению позвол ющий создать высокопроницаемый естественный фильтр. С учетом этого коэффициентаThe formation of a natural filter occurs as a result of the complex movement of rock particles in the filter zone, the filtration of the fluid into the filter cavity 10, the removal of fine fractions to the surface and the formation of arched structures 8 and 9 at the passage openings of large particles. Description of the mathematical equations of complex particle displacements is impossible, therefore, to take it into account, we introduce the coefficient determined on the basis of experiments and, by its value, allows us to create a highly permeable natural filter. With this factor

00

5five

00

5five

00

5five

40 40

,,, 55 ,,, 55

4545

размер пропускной щели фильтра определ етс  выражением adso (эмпирический коэффициент ). Коэффициент зависит от конструктивных особенностей водоприемной поверхности фильтра и принимает различные значени .the size of the filter gap is determined by the expression adso (empirical coefficient). The coefficient depends on the design features of the water intake surface of the filter and takes on different values.

По экспериментальным данным известно, что показател ми, которые вли ют на качественное образование сводов на пропускных щел х,  вл ютс  также рассто ние между осевыми лини ми витков обмотки, равное ad5o+ dnp (где dnp - диаметр проволоки обмотки), разность h глубин между соседними пазами и рассто ние между пазами bi и Ь2.According to experimental data, it is known that the indicators that affect the quality of formation of arches on crossing gaps are also the distance between the axial lines of the winding turns equal to ad5o + dnp (where dnp is the diameter of the winding wire), the difference in depth between the adjacent grooves and the distance between the slots bi and b2.

Фильтр работает следующим образом. При вскрытии водоносного горизонта фильтровой колонной верхний торец каркаса 1 фильтра перекрываетс  заслонками (не показаны) во избежание попадани  раз- рущенной породы в полость 10. После достижени  проектной глубины скважины осуществл етс  установка фильтра в водоносном пласте. После этого поток жидкости, проход  через проволочную обмотку 5, начинает выносить через фильтр мелкие фракции, а крупные задерживаютс  на контакте с витками проволочной обмотки 5. Частицы водовмещающей породы под вли нием потока фильтрующейс  жидкости (на фиг. 3 показана стрелками) перемещаютс  в приконтактной зоне сверху вниз. Частицы диаметром .меньше и в пределах среднего диаметра d5o проход т через пропускные щели 6 и 7 и вынос тс  по стволу скважины, а из более крупных частиц образуютс  сводовые структуры 8 и 9.The filter works as follows. When the aquifer is opened by the filter column, the upper end of the frame 1 of the filter is closed with valves (not shown) to avoid penetration of the fractured rock into the cavity 10. After the design depth of the well is reached, the filter is installed in the aquifer. After that, the flow of fluid passing through the wire winding 5 begins to carry out small fractions through the filter, while the large ones linger on contact with the turns of the wire winding 5. Particles of water-bearing rock under the influence of the flow of filtering fluid move in the contact area top down. Particles with a diameter less than and within the mean diameter d5o pass through the passage slits 6 and 7 and are carried along the wellbore, and coarse structures 8 and 9 are formed from larger particles.

Так как наружный виток спиральной обмотки 5, размещенный в мелком пазу 4, находитс  по вертикали ближе к витку, расположенному в глубоком пазу 3, и выступает на величину h, то он  вл етс  надежной опорой дл  частиц водов.мещаюшей породы . Частицы водовмещающей породы, опира сь на наружные витки спирали, образуют сводовую структуру 8 и не закупоривают пропускное отверстие между этими витками . Вследствие малого размера пропускных щелей 7 и в результате действи  гидродинамических сил потока жидкости и силы т жести сводова  структура 8 имеет устойчивую упаковку,  вл  сь одновременно опорой дл  образовани  сводовой структуры 9. Устойчива  опора позвол ет при увеличенном размере пропускной щели 6 образовывать большую по размерам устойчивую сводовую структуру 9 из частиц породы большего диаметра. Размеры сводовой структуры 9 больше размеров сводовой структуры 8 и этим самым увеличиваетс  скважность фильтра, обеспечиваетс  свободный пропуск воды и снижение контактных потерь напора. Стабильность сводовой структуры 9 обеспечиваетс  устойчивой упаковкой сводовой структуры 8. Снижение контактныхSince the outer turn of the spiral winding 5, located in the shallow groove 4, is vertically closer to the turn located in the deep groove 3, and protrudes by the value of h, it is a reliable support for waterborne rock particles. The particles of the water-bearing rock, resting on the outer turns of the helix, form the arched structure 8 and do not block the passage opening between these turns. Due to the small size of the throughput slits 7 and as a result of the hydrodynamic forces of the fluid flow and the force of gravity, the arch structure 8 has a stable package, being at the same time a support for the formation of the arch structure 9. The stable support allows to form a larger stable size arch structure 9 of particles of rock of larger diameter. The dimensions of the arch structure 9 are larger than the dimensions of the arch structure 8, thereby increasing the filter duty cycle, ensuring free flow of water and reducing contact pressure losses. The stability of the roof structure 9 is ensured by the stable packaging of the roof structure 8. The reduction of contact

потерь на фильтре позвол ет во всех случа х увеличить производительность фильтра , степень осушени  водоносного горизонта .filter loss allows in all cases to increase the filter capacity, the degree of drainage of the aquifer.

Пример. В дренажной восстающей скважине подземного рудника осушаемый водо- носный горизонт представлен рыхлыми песчаными породами со средним размером частиц d5o 1,0 мм. Коэффициент фильтрации водоносного горизонта достигает 5-7 сут, напоры составл ют 10-15 м. Каркас фильт- Ю ра выполнен из кольцевых секторов, получаемых из трубы диаметром 89 мм. Коль- цевь1е сектора соединены между собой сваркой выпуклостью вовнутрь. На продольных ребрах каркаса выполнены фрезеродовые структуры. Вследствие неравномерного по вертикали расположени  пазов 3 и 4 между витками определены пропускные отверсти  неодинаковой величины, что создает оптимальные услови  дл  образовани  устойчивых сводовых структур и исключает закупоривание пропускных отверстий частицами породы.Example. In the drainage rising well of an underground mine, the drained aquifer is represented by loose sandy rocks with an average particle size of d5o 1.0 mm. The filtration coefficient of the aquifer reaches 5–7 days, and the pressures are 10–15 m. The filter cage is made of annular sectors obtained from a pipe with a diameter of 89 mm. The annular sectors are interconnected by inwardly convex welding. Milling structures are made on the longitudinal ribs of the framework. Due to the uneven vertical positioning of the grooves 3 and 4 between the coils, there are defined passage openings of unequal magnitude, which creates optimal conditions for the formation of stable arched structures and eliminates blocking of the passage openings by rock particles.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Скважинный фильтр, включающий каркас с продольными ребрами, которые имеют чередующиес  глубокие и мелкие пазы, и уложенную в них проволочную обмотку с образованием шелей, огличающийс  тем.A downhole filter comprising a frame with longitudinal ribs that have alternating deep and shallow grooves, and a wire winding laid in them with the formation of a neck, implying that. ванием пазы с чередованием глубины - мел- что, с целью повышен ; - эффективностиthe grooves with alternating depth - shallow, with the goal increased; - effectiveness кий и глубокий. Глубина мелких пазов составл ет 1,2, глубоких 5,0 мм. Диаметр проволоки спиральной обмотки, укладываемой в пазы, равен 1,0 мм. Дл  дренировани cue and deep. The depth of the shallow grooves is 1.2, deep 5.0 mm. The diameter of the spiral winding wire laid in the grooves is 1.0 mm. For drainage работы фильтра за счет увеличении скважности и умень пени  контактных сопротивлений , щели выполнены с различной шириной, причем ширина щелей по вертикали надfilter operation by increasing the duty ratio and decreasing the contact resistance, the slots are made with different widths, and the width of the slots vertically over песков с d5o 1,0 мм эмпирические коэффи- jn глубоким пазом имеет больший размер, циенть ai 4,2 и а2 3,sands with d5o 1.0 mm empirical coefficients; jn deep groove has a larger size, ai 4.2 and a2 3, 2. Большее рассто -2. More distance ние Ь| между пазами равноb | between the slots is чем ширина щели под ним, а рассто ние между пазами определ етс  по формуламthe width of the slot below it, and the distance between the slots is determined by the formulas Ь, 4,2-1,0(4,2-1,0+ 2,1)-3, - 1,0 2,5 мм Меньшее рассто ние между пазами равноB, 4.2-1.0 (4.2-1.0 + 2.1) -3, - 1.0 2.5 mm The smaller distance between the slots is Ь2 V 1 + 3,2-1,0(3,2-1,0+ 2-1)-3,Ь2 V 1 + 3.2-1.0 (3.2-1.0 + 2-1) -3, - 1,0 0,8 мм.- 1.0 0.8 mm. Проволочна  обмотка в пазы каркаса уложена двум  заходками. Обща  длина фильтра составл ет 2,0 м. На одном (верхнем ) конце фильтра устанавливаетс  буровое долото, перекрывающее доступ разбуриваемой породы в пространство между каркасом и спиральной проволочной обмоткой .The wire winding in the grooves of the frame is laid in two bores. The total length of the filter is 2.0 m. A drill bit is installed at one (upper) end of the filter, blocking the access of the drilled rock into the space between the frame and the spiral wire winding. При работе фильтра частицы породы на контакте с витками обмотки образуют сводовые структуры. Вследствие неравномерного по вертикали расположени  пазов 3 и 4 между витками определены пропускные отверсти  неодинаковой величины, что создает оптимальные услови  дл  образовани  устойчивых сводовых структур и исключает закупоривание пропускных отверстий частицами породы.When the filter is in operation, the rock particles at the contact with the windings form arched structures. Due to the uneven vertical positioning of the grooves 3 and 4 between the coils, there are defined passage openings of unequal magnitude, which creates optimal conditions for the formation of stable arched structures and eliminates blocking of the passage openings by rock particles. Формула изобретени Invention Formula Скважинный фильтр, включающий каркас с продольными ребрами, которые имеют чередующиес  глубокие и мелкие пазы, и уложенную в них проволочную обмотку с образованием шелей, огличающийс  тем.A downhole filter comprising a frame with longitudinal ribs that have alternating deep and shallow grooves, and a wire winding laid in them with the formation of a neck, implying that. что, с целью повышен ; - эффективности that, with a view to elevated; - effectiveness работы фильтра за счет увеличении скважности и умень пени  контактных сопротивлений , щели выполнены с различной шириной, причем ширина щелей по вертикали надfilter operation by increasing the duty ratio and decreasing the contact resistance, the slots are made with different widths, and the width of the slots vertically over глубоким пазом имеет больший размер,  deep groove has a larger size глубоким пазом имеет больший размер,  deep groove has a larger size чем ширина щели под ним, а рассто ние между пазами определ етс  по формуламthe width of the slot below it, and the distance between the slots is determined by the formulas 6, Vi/.tp-f (,( 2rfnp) d6, Vi / .tp-f (, (2rfnp) d bi - ldnf- - ( 2diip)- /iip,bi - ldnf- - (2diip) - / iip, гдеЙ - большее рассто ние между пазами , м;where Y is the greater distance between the slots, m; bi - меньщее рассто ние между пазами , м; dnp - диаметр проволочной обмотки, м;bi is the smaller distance between the slots, m; dnp - diameter of the wire winding, m; di - эмпирический коэффициент, равный 4,2-4,5;di is an empirical coefficient equal to 4.2-4.5; «2 - эмпирический коэффициент, равным о,и-о,Ь|“2 is an empirical coefficient equal to o, io, b | dso-средний диаметр частиц дренируемой породы, м;dso is the average particle diameter of the drained rock, m; h - разность глубин соседних пазов, м.h - the difference of the depths of adjacent grooves, m А-АAa Ф1/г.гF1 / yr Редактор Н. Тупица Заказ 7778/27Editor N. Dumbass Order 7778/27 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений м открытииVNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Production and printing company, Uzhgorod, ul. Project, 4 ff- б(ло§ернуто )ff- b (loG) ЧH Фuг.JJig Составитель Е. МолчановаCompiled by E. Molchanova Техред И. ВересКорректор О. Лугова Tehred I. VeresKorrektor O. Lugova Тираж 554ПодписноеCirculation 554Subscribe
SU853977243A 1985-09-09 1985-09-09 Deep-well filter SU1288285A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853977243A SU1288285A1 (en) 1985-09-09 1985-09-09 Deep-well filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853977243A SU1288285A1 (en) 1985-09-09 1985-09-09 Deep-well filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1288285A1 true SU1288285A1 (en) 1987-02-07

Family

ID=21205529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853977243A SU1288285A1 (en) 1985-09-09 1985-09-09 Deep-well filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1288285A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458453C2 (en) * 2007-09-10 2012-08-10 Абб Рисерч Лтд Method for operation of rotary electric machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 883347, кл. Е 21 В 43/08, 1969. Авторское свидетельство СССР № 1245686, кл. Е 21 В 43/08, 1984. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458453C2 (en) * 2007-09-10 2012-08-10 Абб Рисерч Лтд Method for operation of rotary electric machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2471471C (en) Method for recovery of hydrocarbons from low pressure formations
RU2293833C1 (en) Method for making horizontal draining system for extraction of gas, method for drilling draining drill wells and method for extracting gas from coal formation (variants)
CA2522035C (en) Multi seam coal bed/methane dewatering and depressurizing production system
DE60207706T2 (en) ARRANGEMENT AND METHOD FOR RESTRICTING THE FORMATION OF FORMATION WATER INTO A DRILL
CA2497303C (en) Three-dimensional well system for accessing subterranean zones
US4249777A (en) Method of in situ mining
US20050252689A1 (en) Multi seam coal bed/methane dewatering and depressurizing production system
Butler The potential for horizontal wells for petroleum production
EA001243B1 (en) Method for stimulating production from lenticular natural gas formations
UA76446C2 (en) Method and system for enhanced access to subterranean zone
CA2621655C (en) Method of drilling a stable borehole
EP2128376B1 (en) Flow restrictor coupling
US2896714A (en) Gravel packing of wells
SU1288285A1 (en) Deep-well filter
Mendebaev et al. Water jet destruction of rocks in well drilling by diamond tools with independent flushing ports
RU2217582C1 (en) Process of development of zonally-inhomogeneous oil field
RU2825377C1 (en) Flow diverter
SU1293342A1 (en) Method of hydraulic mining of minerals through wells
RU2713017C1 (en) Method of preventing sand transfer to well
CN1247876C (en) Method for improving low permeable mineral ieservoir
RU2081324C1 (en) Method for hydraulic bore-hole mining of minerals
Macuda et al. Drilling intake wells in carbonate formations to provide water for drilling purposes
SU1745894A1 (en) Method for cementing flow tubing
Askerov et al. CONSIDERATION OF SOME WELL DESIGN FEATURES
SU973802A1 (en) Deep-well filter