Способ оборудования фильтровой скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B43/08 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при оборудовании и эксплуатации скважин на воду, нефть, газ, парогидротермы, подземного выщелачивания и др.

Цель изобретения - повьппение эффективности работы Лильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину.

На чертеже представлена схема оборудования скважины.

Способ осуществляют схгедующим образом.

На основании проектного дебита скважины 1 и коэффициента фильтрации или проницаемости продуктивного пласта определяют границу прифильтро- вой зоны с квадратичным законом фильтрации, в которой наблюдается турбу, лизация потока. В интервале продуктивного пласта в прифильтровой зоне в месте установки каркаса 2 фильтра скважину 1 расширяют до этой границы. В зависимости от условий эксплуатации и свойств пород продуктивно- . го пласта выбирают тип каркаса 2

фильтра, характеризующийся определенным сопротивлением и критическими скоростями движения потока в отверстиях, при которых наблюдается турбули- зация. На основании критических скоростей движения потока в отверстиях, скважности фильтра и проектного дебита определяют минимапьньй диаметр Каркаса 2 фильтра, который обеспечивает линейную, ламинпршу к) (Ьнльтрацию потока. В сква;пину I устапаапивают каркас 2 фильтра, скорость потока че4vj

О СО

со

1470937

рез который ниже критической, фильт-где ровую 3 и эксплуатационную А колонны. Диаметр фильтровой 3 и эксплуатацион- п

ной 4 колонн выбирается с учетом со-к блюдения ламинарного режима движения

потока, но обычно не менее диаметраR каркаса 2 фильтра. Для гравийной за- Р

сыпки используют гравий фракционно- го состава, обеспечивающего формиро- ю вание суффозионно устойчивого гравийного фильтра 5, и в интервале расширения сооружают гр,авийный фильтр с проницаемостью не ниже проницаемости ка:ркаса 2 фильтра. Учитывая, что в продуктивном пласте 6 до границы расширения и каркасе 2 фильтра наблюдается ламинарньй режим движения флюида, то в гравийном фильтре 5 также наблюдается линейная фильтрация.20

Использование способа обеспечит снижение потерь напор.а на величину, пропорциональную квадрату скорости движения потока на всех интервалах фильтрации, что будет способствовать 25 повьшению эффективности эксплуатации скважины.1. Поддержание ламинарного режима фильтрации позволяет также резко увеличить долговечность стакинематическая вязкость жид кости, ст;

активная пористость; коэффициент проницаемости,

. критическое число Рейнольд- са, равное по данным экспериментов 0,29.

0,,,.9 п /о / А-дл. 0,42 см/с.

кр- - I-:

5,65i|l,2-10

Оценивают диаметр профильтровой зоны скважины, в которой наблюдается турбулизация потока:

D

О

«„

Н,

где Q - производительность-скважины; Н - длина фильтра;

D гт--- -т---,-г-г-гг 0,78 м.

и-4,2- ,2-10

Скважину расширяют в интервале водоносного пласта до диаметра 0,78 м.

По условиям эксплуатации наиболее подходящим типом фильтра является

-„,uwMA - .iviinnra iwiiUM фильтра является

бипьнои эксплуатации скважины за счет ЗО проволочный фильтр с треугольным сеГ НтВ О ТТМ CI TJf ТЗТТ/ пттг / гтт ж гчтп-сттт чтт -rfснижения интенсивности кольматацион- ных процессов и повышения надежности работы насосного оборудования при суффозионной устойчивости скважины .

При оборудовании и эксплуатации разведочных скважин по предлагаемому способу повьш1ается достоверность определяемых параметров за счет обеспечения линейного, ламинарного режима движения потока в скважине и пласте. ,

Пример, Необходимо оборудо- вать водозаборную скважину в водоиос- . ном пласте с коэффициентом проницаемости К,2. , которая эксплуатировалась бы со стабильным дебитом 75 м /ч в течение максимально возможного срока. Мощность водоносного пласта 10 м.

По формуле М.Д.Миллионщикова определяют критическую скорость фильтрации, при которой обеспечивается турбулизация потока в прифильтровой зоне

35

40

чением проволоки. Критические скорости движения потока в отверстиях 4ильтра при работе в воде, при которых наблюдается турбулизация потока, срставляют 1 см/с. Учитьпвая, что скважность фильтра составляет 20%, а длина 10 м, определяют диаметр фильтра, при : котором сохраняется ламинарный режим движения воды в филь тре.

D

f Й-V,

Vf

45

50

где V - критическая скорость движения воды в отверстиях фильтра;

Нд, - длина фильтра;

п - скважность фильтра;

2j, % 070Ь10.-0,2 м.

В скважину устанавливают фильтровую колонну и каркас фильтра диаметром 2 19 мм.

V., -- 5,Ь54к7

R,

кр

де п

к

R Р

кинематическая вязкость жидкости, ст;

активная пористость; коэффициент проницаемости,

. критическое число Рейнольд- са, равное по данным экспериментов 0,29.

0,,,.9 п /о / А-дл. 0,42 см/с.

кр- - I-:

5,65i|l,2-10

Оценивают диаметр профильтровой зоны скважины, в которой наблюдается турбулизация потока:

D

О

«„

Н,

где Q - производительность-скважины; Н - длина фильтра;

D гт--- -т---,-г-г-гг 0,78 м.

и-4,2- ,2-10

Скважину расширяют в интервале водоносного пласта до диаметра ,78 м.

По условиям эксплуатации наиболее подходящим типом фильтра является

uwMA - .iviinnra iwiiUM фильтра является

проволочный фильтр с треугольным се -rf

чением проволоки. Критические скорости движения потока в отверстиях 4ильтра при работе в воде, при которых наблюдается турбулизация потока, срставляют 1 см/с. Учитьпвая, что скважность фильтра составляет 20%, а длина 10 м, определяют диаметр фильтра, при : котором сохраняется ламинарный режим движения воды в фильтре.

D

f Й-V,

Vf

45

50

55

где V - критическая скорость движения воды в отверстиях фильтра;

Нд, - длина фильтра;

п - скважность фильтра;

2j, % 070Ь10.-0,2 м.

В скважину устанавливают фильтровую колонну и каркас фильтра диаметром 2 19 мм.

; Для гравийной обсыпки используют однородньй окатанный гравий со средним размером частиц 1,5 мм, который соответствует ширине щели каркаса

фильтра. Гравийный фильтр со средним диаметром частиц 1,5 мм предотвращае поступление частиц песка со средним диаметром частиц 0,3 мм и характеризуется проницаемостью, большей, чем проницаемость каркаса фильтра.

В процессе эксплуатации скважины с проектным дебитом 75 в пласте, каркасе фильтра и, следовательно, в гравийном фильтре и фильтровой колонне сохраняется ламинарный режим движения потока, уменьшаются потери напора, резко снижается интенсивность кольматационных и суффозионных процессов. Формула изобретения

Способ оборудования фильтровой скважины путем расширения скважины в

прифильтровой зоне в интервале продуктивного пласта, установки каркаса фильтра, фильтровой и эксплуатационной колонн, сооружения гравийного фильтра, отлич ающий с я тем, что, с целью повьшения эффективности работы йильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину,

определяют границу прифильтровой зоны с квадратичным законом фильтрации, расширяют скважину до этой границы, устанавливают каркас фильтра, скорость потока через который ниже критической, а гравийный фильтр между каркасом фильтра и стенками скважины в интервале расширения сооружают с проницаемостью не ниже проницаемости каркаса фильтра.

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение эффективности работы фильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину. Для этого определяют границу прифильтровой зоны с квадратичным законом фильтрации. Расширяют скважину до этой границы. Устанавливают каркас фильтра, скорость потока через который ниже критической. Установливают фильтровую и эксплуатационную колонны. Гравийный фильтр между каркасом фильтра и стенками скважины в интервале расширения сооружают с проницаемостью не ниже проницаемости каркаса фильтра. Использование данного способа повышает достоверность определяемых параметров за счет обеспечения ламинарного режима движения потока в скважине и пласте. 1 ил.

и UKP

-Г

ч

и икр

Rfkp