Устройство для вибрационной обработки фильтров водозаборных скважин Советский патент 1985 года по МПК E03B3/18 E03B3/15 

Изобретение относится к эксплуатации водозаборных скважин и предназначено для восстановления их производительности путем очистки фильтров и призабойньщ зон от кольматирующих отложений, увеличивающих гидравлические сопротивления и снижающих приток воды в скважины, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 966174.

Цель изобретения - интенсификация работы устройства и повышение его производительности.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из герметически закрытого цилиндрического корпуса 1, внутри которого между фланцами 2 жестко закреплена упругая мембрана 3, выполненная из упругой стали или резины. Через мембрану 3 по оси корпуса пропущена труба 4, жестко закрепленная на мембране. На трубе 4 установлен перепускной клапан 5, который перекрьшает центральное отверстие 6 в днище корпуса 1. Клапан 5 прижат к днищу посредством пружины 7, расположенной между направляющим патрубком 8 и стопорным кольцом 9, прикрепленным к трубе 4. Подача воды в полость 10 между мембраной 3 и клапаном 5 производится по трубкам 11, сообщающимся с колонной бурильных труб 12, присоединенной к насосу высокого давления, расположенному на поверхности земли вблизи устья скважины (не показан).

I Под центральным отверстием 6 установлена замкнутая камера 13, через основание которой проходит труба 4, при этом место стыка снабжено сальником 14, предотвращающим утечку, воды F полость фильтра. Внутри замкнутой камеры 13 труба 4 имеет на боковой поверхности входные радиальные отверстия 15. За пределами камеры 13 на трубе 4 установлены с интервалом 50-60 см диски 16, диаметр которых на 0,5-1,0 см меньше диаметра фильтра. Между дисками 16 на боковой поверхности трубы 4 находятся выходные радиальные отверстия 17. Труба 4 с дисками 16 заключена в цилиндрический стержневой каркас 18, служаш;Ий для предотвращения касания дисков 16 боковой поверхности фильтров (не показан).

Каркас сверху крепится к корпу|су 1, а снизу к опорному диску 19. К каркасу 18 прикреплены с внутренней стороны кольца 20, расроложенные между дисками 16.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на колонне труб 12 внутри фильтра скважины, после чего вода нагнетается насосом по трубе 12 и трубкам 11 в полость 10 корпуса 1. Под действием давления воды мембрана 3 отжимается, и жестко связанный с ней пере пускной клапан 5 открьшает центральное отверстие 15, проходит по трубе 4 и выбрасывается в виде струй из отверстий 17, расположенных между дисками 16.

После этого давление воды в полости 10 падает, и под действием возвратной пружины 7 мембрана 3 и клапан 5 возвращаются в начальное положение, перекрывая центральное отверстие в днище корпуса 1 и поступление воды в камеру 13. Затем цикл работы устройства повторяется в той же последовательности, при этом мембрана 3 жестко связанной с ней тру- бой и дисками 16 совершает возвратно-поступательное движение с одновременным пульсирую1дим истечением струй жидкости из отверстий 17. . При вибрации колебательной системы (трубы 4 с дисками 16) в воде,

заполняющей фильтр, образуются гидродинамические импульсы, которые возрастают за счет отражения пульсирующих токов от неподвижных колец 20, расположенных между дисками 16, и достигают 0,1-0,2 МПа.

При одновременном воздействии высокочастотных гидродинамических импульсов и пул1 сирукшщх струй воды на кольматирующие фильтр и прифильтровую зону отложения, препятствующие притоку воды, разрушаются, диспергируются, и выносятся Потоком воды на поверхность земли.

После обработки первой зоны фильтра, соответствующей длине трубы 4 с дисками 16, наращивают колонну труб 12 на указанную длину и производят обработку следующего интервала фильтровой трубы. Таким образом, фильтр скважины обрабатывают по всей длине. Испытания показывают, что предлагаемое устройство при давлении 5 МПа и. расходе воды л/м (5,0 л/с), . которое обеспечивает насос типа ИГР, входящий в буровую установку УРБ 2А, возбуждает колебания частотой 8-10 Гц (500-600 кол/мин) при амплитуде 4.-6 мм, при таких параметрах обеспечивается эффективная очистка фильтра от глинистой корки при обработке фильтра, искусственно эакольматиро- ; 119 8 в течение I ванного слоем глины. 2 ч. Таким образом, наличие неподвижно закрепленных на стержневом каркасе колец, расположенных между вибрирующими дисками, обеспечивает увеличение гидродинамических давлений в 1,5-2,0 раза, что способствует интенсификации процесса очистки фильтра скважины и увеличению их производительности устройства на 20-30%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ФИЛЬТРОВ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН по авт. св. № 966174, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса обработки и повышения производительности устройства, оно снабжено кольцами, жестко закрепленными на каркасе и расположенными между дисками. 1Z 11 (Л со 4ib СО ч 00