Устройство для гидробурения водозаборных скважин Советский патент 1957 года по МПК E21B7/18 

Изобретение относится к устройствам для гидробурения водозаборных скважин. Предлагаемое устройство представляет собой гидробур, выполненный в виде брандспойта, расположенного в центре обсадной трубы и соединенного с подводящей трубой на фланцах; оно снабжено приспособлением для засыпки гидравлическим способом гравия.

Известные такого рода устройства имеют неподвижно закрепленный в обсадной трубе не перемещаемый гидробур. Гравийная обсыпка фильтра производится обычно внутри обсадной трубы.

Недостатком таких устройств является то, что их невозможно применить в тех местах, где встречаются прослойки глины, валуны и другие породы, не поддающиеся размыву струей воды.

Эти недостатки устранены в описываемом устройстве. Достигается это тем, что брандспойт закреплен в поршне с уплотнением между ним и обсадной трубой, с возможностью их относительного перемещения. Приспособление для засыпки гравия выполнено в виде заглушки, навинчиваемой на верхний конец обсадной трубы после спуска колонны с фильтром в скважину, и прикрепленного к заглушке тройника, через который производится нагнетание гравия. Осветленная вода выходит на поверхность по затрубному пространству. Эти особенности позволяют при встрече пород, не поддающихся размыву струей воды, извлечь гидробур из обсадной трубы и заменить гидробурение обычным ударным бурением, а также использовать каверну, образующуюся в грунте при гидравлическом бурении для увеличения контура гравийной обсыпки фильтра.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для гидробурения водозаборной скважины; на фиг. 2-продольный разрез скважины с приспособлением для засыпки гравия гидравлическим способом.

Устройство для гидробурения водозаборных скважин состоит из погружаемой колонны обсадных труб / с расположенными снаружи подмывными трубами 2. В центре скважины установлен гидробур 5, представляющий собой обычный брандспойт, соединяемый с подводящей трубкой 4 на фланцах 5. Брандспойт заключен в специальный поршень

№ 110615

6, который заготавливается по диаметру погружаемой обсадной трубы. Поршень снабжен уплотняющим устройством 7 для предотвращения прорыва воды внутрь обсадной трубы из затрубного пространства.

Такая система гидробура дает мощную сосредоточенную струю, обладает наименьшими гидравлическими потерями и, кроме этого, позволяет при появлении на забое скважины валунов или других препятствий извлечь гидробур из обсадной трубы и пройти неразмываемые породы обычным обсадным бурением.

С целью использования каверны, образующейся в грунте при гидравлическом бурении, для увеличения контура гравийной обсыпки фильтра, сооружаемого в скважине, применено приспособление, состоящее из заглушки 8, закрывающей обсадную трубу сверху, снабженной тройником 9 для подачи воды, пульпы и гравия.

Процесс засыпки гравийного фильтра осуществляется после опускания колонны обсадных труб до проектного положения.

Достигнув проектной отметки, прекращают подачу воды через гидробур 3 и производят циркуляцию воды через подмывные трубки 2 для поддержания стенок каверны в устойчивом положении. Обсадную трубу вдавливают в грунт на 0,5 м, после чего гидробур извлекается из скважины. При непрерывной подаче воды в подмывные трубки в обсадную трубу опускают колонну фильтра 10 с надфильтровыми трубами. Надфильтровая труба закрывается заглушкой 11.

После спуска колонны фильтра обсадная труба также закрывается заглушкой 8 с тройником 9, к которому присоединяют шланги от водяного насоса и пескового насоса, используемого для закачки гравия. В обсадную трубу через отверстие 12 тройника подается вода, обсадная труба несколько приподнимается, а подача воды через подмывные трубки 2 прекращается. Производится промывка скважины, затем включается песковый насос, а подача воды в скважину прекращается. Закачка гравия в скважину производится через отверстие 13, при этом цирк ляция в затрубной каверне поддерживается за счет осветленной воды, выходящей из обсадной трубы при намывке гравия. В процессе намыва гравия в скважину обсадная труба постепенно приподнимается, оставляя открытой затрубную каверну, в которую намывается гравий.

Когда колонна обсадных труб будет поднята на высоту верхнего звена, подача гравия прекращается, а в подмывные трубки подается вода. Обсадная труба опускается на намытую часть гравийной засыпки. Последовательно снимаются заглушки 8 с тройником и верхнее звено обсадной трубы, после чего заглушка с тройником снова одевается на верхушку обсадной колонны.

В обсадную трубу подается вода через тройник 9. Подача воды в подмывные трубки прекращается и верхнее звено этих трубок снимается. Процесс намыва продолжается в описанном выше порядке до достижения засыпкой заданной отметки. Остальная часть скважины замыкается местным грунтом или песком в соответствии с проектом скважины.

Предложенный метод устройства водопонизительных скважин обладает следующими преимуществами по сравнению с существующими методами.

Благодаря применению гидравлической закачки гравийной засыпки в скважину, можно получить уширенный контур фильтрующей обсыпки путем заполнения гравием затрубной каверны в грунте, получаемой при гидравлическом погружении обсадных труб. Поэтому скважина, устроенная по предлагаемому способу, обладает значительно большей производительностью, чем скважина того же диаметра (по обсадным трубам), устроенная обычным способом.

Благодаря применению непрерывной циркуляции водяного потока в затрубной каверне в течение всего периода производства работ по устройству скважины, отпадают весьма трудоемкие работы по извлечению обсадных труб, зажатых грунтом. При производстве работ по пред-лагаемому способу обсадные трубы все время остаются свободными, не зажимаются грунтом и для их извлечения требуются лишь подъемные устройства для преодоления веса обсадной колонны.

Предмет изобретения

1.Устройство для гидробурения водозаборных скважин, выполненное в виде брандспойта, расположенного в центре обсадной трубы, отличающееся тем, что для создания возможности удаления гидробура из обсадной трубы и замены гидробурения обсадным бурением брандспойт закреплен в поршне с уплотнением между брандспойтом и трубой и с возможностью их относительного перемещения.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения контура фильтрующей гравийной обсыпки, устройство для засыпки гравия гидравлическим способом выполнено в виде заглущки, навинчиваемой на верхний конец обсадной трубы после спуска фильтровальной колонны в скважину, и прикрепленного к заглушке тройника, через который производят нагнетание гравия с выхо.дом осветленной воды по затрубному пространству.

№ 110615