ФИЛЬТР СКВАЖИННЫЙ Российский патент 2001 года по МПК E21B43/08 E03B3/18 

Изобретение относится к области водоснабжения и дренажа для оборудования скважин на воду.

Известен фильтр скважинный с отклонителями гравия, которые изготавливают методом штампования листового металла из стали, меди, бронзы с последующей вальцовкой и сваркой. Изготавливаемый таким образом каркас фильтра имеет проходные фильтрующие отверстия, которые частично перекрыты "мостами", "козырьками", участками металла другого профиля [1]. В Германии [2] выпуск конструкций из штампованных материалов с отклонителями гравия занимает основное место. Фильтры из штампованных материалов широко применяют для водоснабжения и дренажа в Западной Европе, арабских странах, странах Латинской Америки, Африки [1]. Каркасы фильтров устанавливают в скважины, как правило, под прикрытием контура гравийной обсыпки в неагрессивных и агрессивных средах. Скважность каркасов фильтров, как правило, составляет 10-27% [1]. Считается, что в скважинах, оборудованных каркасами фильтров с отклонителями гравия, исключается прямое наложение гравийных частиц на фильтрующие отверстия зерен гравия. В результате значительно уменьшаются гидравлические сопротивления каркаса фильтра с наложенными на них гравийными частицами. Каркасы фильтров изготавливают из листового металла толщиной 2,5-8 мм [1]. Каркасы фильтров из черных металлов, как правило, имеют антикоррозионные покрытия (битумное покрытие "Inertol", хлоркаучук, эбонит, полиэтилен, цинкование и др.).

Наиболее близким аналогом изобретения является фильтр скважинный с отклонителями гравия, расположенными по боковой поверхности параллельно его оси [2]. К недостаткам конструкций фильтров с отклонителями гравия (в дальнейшем прототип) следует отнести их недостаточную скважность (в среднем 20%). По данным многочисленных исследований скважность определяет длительную и устойчивую работу водозаборных скважин во времени.

Технический результат изобретения - разработка конструкции каркаса фильтра с отклонителями гравия повышенной скважности.

Данный технический результат достигается тем, что в фильтре скважинном с отклонителями гравия, расположенными по боковой поверхности параллельно его оси, согласно изобретению отклонители гравия имеют Г-образную форму, расположены попарно навстречу друг другу с зазорами между концами, образующими горизонтальные щели, равные высоте отверстий под отклонителями и среднему диаметру гравия контура обсыпки, при этом фильтрующей поверхностью служат вертикальные боковые отверстия под отклонителями и горизонтальные щели.

Таким образом при штамповке образуется разорванный в горизонтальной плоскости "мост", где фильтрующей поверхностью служат вертикальные боковые отверстия под отклонителями гравия и горизонтальная щель между концами отклонителей, равная их ширине. Отклонители гравия длинной осью расположены по вертикали (параллельно оси фильтра) в шахматном порядке по боковой поверхности каркаса фильтра. Так, при длине отклонителей 4 мм, расстояние между парами отклонителей по вертикали и горизонтали - 3 мм, высоте просвета под отклонителями - 2 мм скважность каркаса фильтра составляет 56,6%. При длине отклонителей гравия 4 мм, расстоянии между парами отклонителей по вертикали и горизонтали 2 мм, высоте просвета под отклонителями - 2 мм скважность каркаса фильтра составляет 68%.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 дан разрез каркаса фильтра по оси отклонителей гравия,
на фиг. 2 - расположение отклонителей гравия на внешней поверхности каркаса фильтра в плане.

На приведенных чертежах:
1 - листовой металл; 2 - отклонители гравия; 3 - высота просвета под отклонителями гравия; 4 - длина отклонителей гравия; 5 - расстояние между парами отклонителей гравия по вертикали; 6 - расстояние между парами отклонителей гравия по образующей; 7 - ширина щели между парами отклонителей; 8 - длина щели между парами отклонителей.

Предложенное устройство отличается от известного большей скважностью, что значительно уменьшает гидравлические потери на фильтре.

После штампования отверстий листы металла вальцуют и сваривают. Соединение звеньев фильтра длиной по 2-4 м между собой муфтовое, фланцевое, раструбное ("нолько").

Работает фильтр скважинный следующим образом.

В пробуренный ствол скважины опускают фильтровую колонну. При опускании в скважины большого диаметра положение каркаса фильтра по центру ствола фиксируют центраторами. После установки каркаса фильтра на проектную глубину его обсыпают гравием расчетной крупности. Для формирования устойчивого контура гравийной обсыпки выполняют прокачку и строительную откачку из скважины.

Источники информации
1. Алексеев В.С. и др. Зарубежный опыт конструирования и расчета фильтров на воду. ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Серия гидрогеология, инженерия геология, том 2, М., 1972.

2. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин, изд. 3, М., Издание литературы по строительству, 1968, стр. 66.

Изобретение относится к области водоснабжения и дренажа для оборудования скважин на воду. Обеспечивает повышение скважности фильтра. Сущность изобретения: отклонители гравия имеют Г-образную форму. Они расположены попарно навстречу друг другу с зазорами между концами. Эти зазоры образуют горизонтальные щели, равные высоте отверстий под отклонителями и среднему диаметру гравия контура обсыпки. Фильтиуюшей поверхностью служат вертикальные боковые отверстия под отклонителями и горизонтальные щели. 2 ил.

Фильтр скважинный с отклонителями гравия, расположенными по боковой поверхности параллельно его оси, отличающийся тем, что отклонители гравия имеют Г-образную форму, расположены попарно навстречу друг другу с зазорами между концами, образующими горизонтальные щели, равные высоте отверстий под отклонителями и среднему диаметру гравия контура обсыпки, при этом фильтрующей поверхностью служат вертикальные боковые отверстия под отклонителями и горизонтальные щели.