Устройство для сооружения гравийного фильтра в скважине Советский патент 1989 года по МПК E03B3/18 E21B43/08 

(Л

с

liC CD

СО

vl

4 СО

ИзобреФонне относится к строительстну водозаОо(ТТ1Ы Г -1 оло11оии;и1тельны и дрс- иажиых скважин и может быть исио.чь.н)- ваио при соо|п жомии грлпнйного (f)H.4i,rpa п скпажиис.

Целью изобретения является ноньнисиие суффозионной устойчивости и снижение гидравлического соиротивления фильтра.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.

Устройство содержит фильтровую колонну 1 и герметизируюн1ий элемент 2, установленный в кольцевом пространстве 3 скважины В герметизирующем элементе 2 под углом 5-20 к оси скважины размещены патрубки 4.

Устройство работает следующим образом.

В скважину устанавливают фильтровую колонну t с герметизирующим элементом 2 в кол1 иевом пространстве 3 скважины. В герметизирующем элементе под углом 5-20° в стороны от вертикальной оси установлены патрубки 4. Закачку гравийной смеси осуществляют в нисходящем потоке через кольцевое пространство 3 скважины. При прохождении через наклонный патрубок 4 гравийная смесь отклоняется от оси скважины. При этом наиболее крупные движутся по нижней (лежачей) стенке патрубка, а мелкие взвещиваются в потоке, причем чем мельче частицы, тем с больщей горизонтальной скоростью они перемещаются от фильтровой колонны 1 к стенкам скважины после прохождения патрубка-отклони- теля 4 и на большее расстояние удаляются от фильтровой колонны I в процессе формирования гравийной обсыпки.

Таким образом в процессе закачкн формируется гравийный фильтр с размером частиц, постепенно уменьшающимся от каркаса фильтра к стенкам скважины. Величин на диаметра О„ частиц максимальной крупности засыпки должна равняться размеру отверстий фильтровой колонны I, величина

диаметра )„ частиц минимальной крупности - 2-6 средним диаметром песка продуктивного пласта DO. Процент содержания частиц максимальной т и минимальной п крупности выбирается исходя из условия необходимости создания суффозионно устойчивого слоя на фильтровой колонне и стенке скважины толщиной 3-10D. Для частиц диаметром Dm этот процент составляет 90-85%, для частиц диаметром О„ - 1-5%. Высоту установки патрубка-отклонителя 4 от верхних отверстий фильтровой колонны 1 при заданных режимах закачки определяют путем решения дифференциального уравнения движения частицы после прохождения патрубка 4 в кольцевом пространстве 3 скважины. Реально эта высота составляет 5-10 м.

Фракционное распределение частиц обеспечивает оптимальную суффозионную устойчивость фильтра и позволяет снизить его гидравлическое сопротивление.

25

Формула изобретения

Устройство для сооружения гравийного фильтра в скважине, включающее фильтровую колонну, установленную с образо30 ванием кольцевого пространства со стенками скважины, отличающееся тем, что, с целью повышения суффозионной устойчиво(5ти и снижения гидравлического сопротивления фильтра, оно снабжено герметизирующим элементом с патрубками, установленным в

35 кольцевом пространстве, причем патрубки наклонены в стороны под углом 5-20° к вертикальной оси.

Изобретение относится к строительству водозаборных, водопонизительных и дренажных скважин и может быть использовано при сооружении гравийного фильтра в скважине. Целью изобретения является повышение суффозионной устойчивости и снижение гидравлического сопротивления фильтра. Гравийно-песчаная смесь подается через наклонные патрубки 4, установленные в герметизирующем элементе 2 под углом 5-20° в стороны от вертикальной оси фильтровой колонны 1, в кольцевое пространство 3 скважины. При этом наиболее крупные частицы движутся по нижней стенке патрубка 4, а мелкие взвешиваются в потоке и в процессе формирования гравийной отсыпки удаляются на большее расстояние от фильтровой колонны 1, в результате чего формируется гравийный фильтр с размером частиц, постепенно уменьшающимся от каркаса фильтра к стенкам скважины. 2 ил.