Способ регенерации фильтров водозаборных скважин Советский патент 1987 года по МПК E03B3/15 E21B37/00 

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для очистки внутренней полости фильтров от накопившихся твердых частиц, а также для раз- глинизации фильтров водозаборных скважин Цель изобретения - повышение эффективности регенерации фильтров.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Устройство состоит из пакера 1, устанавливаемого на уровне горизонта воды в скважине (или под ним), штанг 2, жестко связанных с оголовком скважины, дозатора жидкого азота 3 с патрубком 4, клапана 5, кольцевого нагревательного элемента 6, подключенного к сети электропитания. Способ осуцдествляется следующим образом.

В скважину, предварительно заполнен- яенную реагентом, спускают на штангах 2 пакер I с закрепленным на нем клапаном 5 и дозатором жидкого азота 3. После закрепления штанг 2 скважина пакеруется, при этом клапан 5 открыт. Включают дозатор 3, который через патрубок 4 на необходимую глубину впрыскивает в реагент порцию жидкого азота, объем которого заранее рассчитывается. Жидкий азот при этом мгновенно испаряется, в жидкости генерируется резкий скачок давления. Образующая ударная волна через жидкость и по обсадной колонне, как по волноводу воздействует на закольматированный фильтр и призабойную зону, нарушая сплошность отложения. Возникающий при испарении жидкого азота сжатый до высоких давлений (в пределе до 670 кг/см) газообразный азот подобно мон1.ному поршню воздействует на столб реагента, задавливая его в пласт с высокой скоростью. При впрыскивании жидкого азота клапан 5, преодолевая жесткость пружины, захлопывается и удерживается в закрытом положении до тех пор, пока давление в расширяюш,емся азоте не снизится настолько, что пружина откроет клапан. Вследствие этого подпакерное пространство сообщается с атмосферным давлением, которое быстро установится на поверхности реагента. Под действием избыточного пластового давления скважина снова заполнится реагентом, который достигнет первоначальной отметки. Для исключения охлаждения реагента до низких температур, особенно в зоне контакта с жидким азотом, он может быть подогрет отдельным кольцевым нагревательным элементом 6 или введением перед обработкой химических добавок, увеличивающих температуру.

Нагревание реагента в зоне ввода жидкого азота может также повлиять на увеличение скорости нагревания, а значит и на параметры ударной волны. Далее процесс очистки повторяется до тех пор, пока показания датчика сопротивления реагента не стабилизируются. Это укажет на полное растворение кольматирующих образований. Давление в замкнутой камере с залитым туда азотом может быть рассчитано по формуле

Р ,

где Р-давление в замкнутой камере,

кг/см ;

Q - количество залитого в камеру азота, л;

V - объем замкнутой камеры, дм Работа, которую может совершить 1 г-моль азота (или 28 г N9) при переходе из жидкого состояния в газообразное, мо- жет быть рассчитана по формуле

А Р-ДУ, где Р- 1 атм (переход осуществляется до

атмосферного давления); AV - изменение объема. ДУ V,- -- Уж, где Уг - объем газообразного азота после

расширения, л;

Уж - объем жидкого азота до расширения, л;

У,- -

уж :

22 99 41,2505

28 п

А 542,5 кал 2262 Дж 2,27 кДж.

Объем газообразного азота по отноше- нию к жидкому увеличивается в п раз

п - li - В7П

- - °Величина градиента потока, вызванного ударом полностью определяется скоростью ввода в скважину жидкого азота и его количеством. Например, для получения импульса мощностью 100 кДж необходимо однократное введение в скважину 1,23 кг жидкого азота.

Работа с жидким азотом безопасна, испаряется он практически бесшумно. Осуществление указанного способа не требует сложного оборудования.

Формула изобретения

Способ регенерации фильтров водозаборных скважин путем возбуждения в реагенте, заполняющем фильтр скважины, импульсов гидродинамического давления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регенерации, импульсы гидродинамического давления создают посредством дозированной подачи жидкого азота в подпакерную надфильтровую часть скважины, причем периоды ввода жидкого азота чередуют с быстрым сбросом давления в скважине.

Азот

5

Изобретение касается водоснабжения, а именно способа регенерации фильтров водозаборных скважин. Целью изобретения является повышение эффективности регенерации. Способ регенерации фильтров водозаборных скважин заключается в возбуждении в реагенте, заполняющем фильтр скважины, импульсов гидродинамического давления. Импульсы создают посредством дозированной подачи жидкого азота в под- пакерную надфильтровую часть скважины, причем периоды ввода жидкого азота чередуют с быстрым сбросом давления в скважине. 1 ил. ;о СП