ФИЛЬТР ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 1999 года по МПК E03B3/18 E21B43/08 

Изобретение относится к сооружению и эксплуатации водозаборных скважин и предназначено для увеличения их производительности.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. а.с. N 1208155, МКИ E 03 B 3/18, 1986, Бюл. N 4), содержащий каркас из перфорированных труб в виде пространственной решетки, опорные пояса жесткости, фильтрующую поверхность и патрубок подвода промывного вещества.

Недостатком данного фильтра является незначительная зона контакта промывного вещества с фильтрующим пластом и покрытием.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. а.с. N 1661306 МКИ E 03 B 3/18, 1989, Бюл. N 25), содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления.

Недостатком данного фильтра является недостаточность очистки фильтрующего покрытия от засорения для восстановления пропускной способности из-за отсутствия механического воздействия на корку кольматанта.

В основу изобретения поставлена задача восстановления пропускной способности фильтрующего покрытия фильтра скважины путем установки плоских эластичных колец со штырями со стороны контакта с поверхностью фильтра.

Поставленная задача решается тем, что фильтр водозаборной скважины включает опорный каркас с фильтрующим покрытием, размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления. На внешней стороне каркаса укреплены Г-образные скобы, горизонтальные полки которых жестко закреплены на перфорированной трубе, а в вертикальные стойки их упираются внешней своей поверхностью плоские эластичные кольца. На внутренней стороне плоских эластичных колец, контактирующей с поверхностью фильтра, размещена щетина из гибких штырей, а между штырями щетины выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия.

На фиг. 1 изображена схема фильтра водозаборной скважины, на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, выровка плоского кольца при отсутствии в нем давления, а на фиг. 3 - то же при подаче промывного вещества под давлением.

Фильтр состоит из опорного каркаса, выполненного в виде перфорированной трубы 1, на которую навита проволочная спираль 2. Фильтрующее покрытие выполнено в виде сетки из нержавеющей стали или латуни 3, установленной на спирали 2. На фильтрующем покрытии 3 установлены Г-образные скобы 4, в которых заключены размещенный по спирали заглушенный снизу шланг 5, выполненный из эластичного материала, например мягкой резины, тонкого полиэтилена, водонепроницаемого брезента и т.п., и плоские эластичные кольца 8. Верхний конец шланга 5 через ствол скважины выведен на поверхность земли и открыт для соединения с компрессором или насосом (не показаны). Горизонтальные полки Г-образных скоб 4 жестко закреплены на перфорированной трубе 1, а в вертикальные их стойки 7 упираются внешней своей поверхностью плоские эластичные кольца 8, на внутренней стороне плоских эластичных колец, контактирующих с фильтрующим покрытием 3 фильтра размещена щетина из гибких штырей 9. Между штырями 9 выполнены отверстия с насадками 10, направленными в сторону фильтрующего покрытия.

Фильтр работает следующим образом.

В начальный период работы скважины, оборудованной предлагаемым фильтром, шланг 5 и эластичные кольца 8 находятся в плоском состоянии. При уменьшении дебита скважины из-за кольматации фильтрующего покрытия (сетки) 3 шланг 5 присоединяется к нагнетательному патрубку насоса или компрессора и в них подается под давлением вода или сжатый воздух. При этом шланг 5 и эластичные кольца 8 расширяются. Внешний диаметр шланга 5 становится равным зазору между фильтрующим покрытием (сетки) 3 и вертикальными стойками 7 Г-образных колец 4. Одновременно при этом расширяются плоские эластичные кольца 8, достигая своими штырями 9 до фильтрующего покрытия (сетки) 3, а из насадок 10, выполненных в виде полусферы, расширяющейся в сторону фильтрующего покрытия 3, разбрызгивается промывная жидкость в виде волн и приводит в колебательное движение штыри 9. Механическое воздействие штырей 9 на внешнюю поверхность фильтрующего покрытия 3 одновременным гидродинамическим воздействием промывной жидкости разрушает образовавшийся в сетке кольматант вплоть до отверстий каркаса и восстанавливает ее фильтрующую способность. Кроме того, промывная жидкость, воздействуя на поверхность сетки и отражаясь от нее, поступает в фильтрующий пласт и промывает его, а при определенных условиях может создать условия эффекта резонанса и интерференции.

Предлагаемый фильтр для восстановления его фильтрующей способности вместо воды или сжатого воздуха допускает применение химических реагентов, способных растворить кольматант. При этом во избежание коррозионного воздействия химических реагентов на материал установки последние должны быть ингибированными.

Оригинальность конструктивного решения подтверждается универсальностью предлагаемого устройства, заключающейся в том, что в качестве источника давления, поступающего в плоские кольца (жидкость, газ) через насадки, можно использовать ингибированные химические реагенты, обеспечивающие наряду с механическим воздействием на кольматант и химическое его растворение. Кроме того, устройство допускает заводское его изготовление и управление несколькими скважинами от одного пульта.

Использование: при сооружении и эксплуатации водозаборных скважин. Обеспечивает восстановление пропускной способности фильтрующего покрытия фильтра скважины. Сущность изобретения: устройство включает опорный каркас с фильтрующим покрытием. Он выполнен в виде спирали и размещен на внешней стороне фильтрующего покрытия. Снизу заглушен эластичным шлангом. Верхний его конец открыт для соединения с источником давления. На внешней стороне каркаса укреплены Г-образные скобы. Их горизонтальные полки жестко закреплены на перфорированной трубе. В их вертикальные стойки упираются внешней своей поверхностью плоские эластичные кольца. На внутренней стороне плоских эластичных колец, контактирующих с поверхностью фильтра, размещена щетина из гибких штырей. Между штырями выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия. 3 ил.

Фильтр водозаборной скважины, содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, отличающийся тем, что на его внешней поверхности укреплены Г-образные скобы, горизонтальные полки которых жестко закреплены на перфорированной трубе, а в их вертикальные стойки упираются внешней поверхностью плоские эластичные кольца, на внутренней стороне плоских эластичных колец, контактирующих с фильтрующей поверхностью, размещена щетина из гибких штырей, при этом между штырями выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия.