Устройство для очистки фильтров водозаборных скважин Советский патент 1983 года по МПК E03B3/15 

(Л

с

tn 1

05 00

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для очистки внутренней полости Фильтров от накопившихся твердых частиц, а также для раэглинизации фильтров водозаборных скважин. .

Известно устройство для,очистки фильтровой трубы буровой скважины, содержащее открытую снизу взрывную камеру, запальную свечу, соединенную кабелем с генератором импульсов тока, а также газогенератор, запрлненный веществом, образующим при взаимодействии с водой взрывчатую газообразную смесь ij ,

Очистка фильтра с помощью указанного устройства производится ударной волной и гидродинамическим потоком, создаваемыми взрывом ацетилена в рабочей камере, связанной с фильтром,

К недостаткам устройства относятся значительные затраты времени на очистку фильтра, обусловленные спуско-подъемными операциями, зарядкой, частичной разборкой его после каждого взрыва.

Наиболее близким к предлагаемому по технииеской сущности и достигаемому результату является устройство для очистки фильтров водозаборных скважин, содержащее взрывную камеру, газогенератор кислородно-водородной смеси, расположенный в нижней части устройства,разгонную трубку со свечой поджига и полую трубу 2 .

Недостаток известного устройстванизкая экономичность, обусловленная значительными затратами времени для накопления необходимого количества водородно-кислородной смеси во взрыэ ной камере. Значительные затраты вое мени объесняются тем, что некоторое количество газов по пути движения из электролизера в камеру растворяется в воде, заполняющей скважину. Количество растворяемого газа растет прямопропорционально гидростатическому давлению.

Цель изобретения - снижение затрат времени на очистку фильтров без увеличения мощности питающей аппаратуры.

Указанная цель достигается тем, что устройство для очистки фильтров водозаборных скважин, содержащее взрывную камеру газогенератор кислородно-водородной.смеси, расположенный в нижней.части ус.ройства, разгонную трубку со свечой поджига и полую трубу, снабжено вертикальными стержнями установленными по периметру взрывной камеры, эластичной оболочкой, закрепленной между стержнями и полой трубой, и предохранительным клапаном с проницаемой сеткой, размещенным в верхней части взрывной камера.

На фиг,1 показано устройство, разрез на фиг.2 - сечение Л-А на фиг, 1.

Устройство содержит цилиндрическую взрывную камеру 1, ограниченную изнутри полой трубой 2 и снаружи прочной эластичной оболочкой 3, расположенной между трубой 2 и стержнями 4.

В верхней части взрывной камеры 1 распологается разгонная трубка 5 со свечой б поджига и предохранительный клапан 7, накрытый проницаемой сеткой 8. В нижней части взрывной камеры 1 расположен электролизер 9 с электродами 10, подключенными к источнику постоянного тока (не показаны).

Устройство работает следукнцим образом.

Источник постоянного тока, находящийся на поверхности земли, подает напряжение на электроды 10 электролизера 9. Образующиеся в результате разложения воды водород и кислород в соотношении 2:1 барботируют через. СЛОЙ электролита и подают во взрывную камеру 1. После накопления определенного количества газа в камере 1 источник постоянного тока переключается на свечу 6 поджига, которая осуществляет поджиг газовой смеси первоначально у закрытого конца разгонной трубки 5i Затем на участке, определяемом длиной разгонной трубки 5, нормальное горение смеси переходит в детонацию. Взрыв смеси в рабочей камере 1 воздействует на эластичную оболочку 3, которая растягиваясь, передает через воду закольматированному фильтру энергию, идущую на разрушение кольматирующих отложений. Движение оболочки 3 в сторону фильтра ограничивается стержнями 4, установ|Леннь&1и: по периметру рабочей камеры. Через несколько миллисекунд продукты взрыва (водяной пар) конденсируются. Энутри рабочей камеры давление падает, благодаря чему оболочка 3 движется в противоположную сторону, прижимается к трубе 2 и осуществляет пульсацию давления в жидкости, носящую имплозивный характер.

Совместное в.оздействие двух импульсов полежительного давления знакопеременного по величине и направлению гидропотока обусловливает эффективную очистку закольматированного фильтра от отлакений. После взрыва источник постоянного тока снова переключается на подачу напряжения на электроды 10 электролизера 9 и процесс очистки повторяется.

При движении оболочки 3 в сторону фильтра она может разорваться, натолкнувшись на его внутреннюю поверхног сть, имеющую шероховатости и заусеницы, образовавшиеся при сверлении отверстий. Для предотвращения разрыва обсхлочки 3 предусмотрены специальные стержни 4,установленные снаружи оболочки 3.

Предохранительный клапан 7 предназначен для поддержания в рабочей камере 1 первоначального давления, незначительно превышающего гидростатическое давление в скважине. Как только на предохранительном клапане достигается необходимый перепад давления; он открывается и лишняя газовая смесь стравливается в воду. Проницаемая сетка 8 предназначена для защиты предохранительного клапана от частиц кольматанта, которые могут вывести его из стюя.

Предложенное .устройство отличается рт прототипазначительно более высокой экономичностью очистки за счет ис ключения безвозвратных потерь водоро да и кислорода по пути их следова,ния во взрывную камеру.

Полученные в результате элетролиэа газы поступают в камеру,где после поджига вследствие взаимодействия они ;превращаются в воду, и конденсируясь, ТпЪпа дают снова в электролизер. Таким образом, в предложенном устройстве для очистки фильтров скважин получаемые в результате разложения водч кислород и водород после взрыва снова превращаются в воду и этот процесс можно осуществлять значительное число раз без замены эластичной оболочки и долива дистиллированной воды, по-терянной в результате выброса части продуктов взрыва через предохранительный клапан.

Широко применяемые в настоящее время в технике искусственные полимерные материалы обладают высок прочностью и долговечностью и способ ны в условиях вьщержать 2000 - 4000 срабатьшаний. Так как такого количества импульсов достаточно для очистки ориентировочно 8-10 скважин, можно заключить, что оболочка не снизит экономичность очистки фильтров этим устройством.

Предложенное устройство способно осуществлять очистку лыбых фильтров при любой глубине их погружения. Его применение йозволит снизить затраты времени на очистку в 1,3-1,5 раза.