Фильтр для буровых скважин Советский патент 1989 года по МПК E03B3/18 

Изобретение относится к гидрогеологии, в частности к устройствам для оборудования скважин.

Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения скважности и уменьшения гидравлического сопротивления.

На фиг. 1 изображен фильтр, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3- 5 - примеры установки кольцевых раструбных элементов.

Фильтр содержит кольцевые раструбные элементы 1, собранные в колонну в стержневом каркасе 2 и образующие центральный водосборный канал 3.

Каждый элемент имеет боковую стенку 4 и кольцевое основание 5, соединенное с боковыми стенками раструба в его расширенной

части. Все щели элемента выполнены расширяющимися внутрь и сообщающимися с центральным водосборным каналом 3, а щели 6 оснований кроме того выполнены увеличивающимися в своем сечении от периферии к центру фильтра.

Раструбные элементы 1 имеют четыре опорные площадки 7 с полукруглыми пазами 8 для фиксации элементов в каркасе.

Высота опорных площадок равна высоте раструба, поэтому они, в основном, воспринимают осевые нагрузки от веса водоподъемных труб.

В зависимости от условий применения раструбные элементы можно располагать различным образом. При эксплуатации в тонко- и мелкозернистых песках - основаниями раструбов вниз, а при эксплуатации

СД

О

со

3

в I pautMncTbix песках - основаниями вверх с образованием между основанием одного элемента и боковой поверхностью после- дующег о расширяющейся полости 8, при эксплуатации в плывунах - основаниями друг к другу.

Фильтр работает следуюпшм образом.

При установке фильтра в скважину, пробуренную с глинистым раствором, в начальный момент строительной откачки происходит обрушение стенок скважины напротив фильтра и заполнение водоносной породой межэлементных пространств фильтра. Г.чиниетые частицы и мелкий песок интенсивно выносятся потоком воды через щели 6 основания 5 на новерхность. В этот период вокруг фильтра нроисходит разделение песка но фракциям и формировапие естест- вепного фильтра с кольцевыми кавернами 1од основаниями 5 раструбных элементов 1. Каве)пы образ(ются при выносе частиц песка, поиавп1их в щели основания, расположенных к центру фильтра. Остальной песок располагается под углом естественного откоса.

При определенных скоростях потока откачиваемой воды паступает динамическое раБповссие и под основаниями раструбных элементов образуются незаполненные песком кольцевые пустоты. При этом основания 6 раструбных элементов 1 своими нхелями работают на чистой воде без наложения частиц песка по принципу бесфильтровых скважин, чем обеспечивается максимальная пропуск- пая способность фильтра. Размеры боковой стенки 4 элементов 1 подобраны с таким расчетом, чтобы обеспечить их работу в тонкозернистых несках без пескований, поэтому но центральному водосборному каналу 3 гкх тунает чистая вода.

Строительную откачку целесообразно проводить с дебитом, на 40% превышаюп1им эксплуатационный, чтобы исключить песко- вание скважипы в дальнейшем при ее ис- поомьзовании.

1рп 1)аботе в крупнозернистых и граве- ,истых несках, когда основания 5 раструбных элементов 1 направлены вверх, крупные частицы пе проходят в шели, пропуская свободно чистую воду. Боковые плели рас- грубпого элемента работают, практически, без наложепия частиц породы, так как сила тяжести, действующая на них., направлена от Н1елей.

При работе в плывунах для исключения пескования фи;1ьтра сборку элементов

4

осуществляют большими основаниями друг к другу, закрывая тем самым щели оснований. Фильтр работает как обыкновенный, щелевой, не пропускающий песок.

Таким образом, использование предлагае- мого устройства обеспечивает нормальную эксплуатацию водоносных горизонтов, представленных тонко- и мелкозернистыми песками, без применения гравийной засыпки, а также в крупнозернистых и гравелистык

10 песках.

Лабораторные tJ полевые испытания показали, что применение в конструкции раструбных элементов позволило увеличить скважность до 18-22%. Соответственно, значи г тельно уменьшены гидравлические потери, а производительность увеличена в 1,5-2,0 раза.

На основание скважин затрачивается времени в два раза .меньше, так как не требуется специальных работ по промывке

20 и разглинизации.

Кроме того, предлагаемый фильтр характеризуется простотой, технологичностью изготовления и сборки, так как элементы одной „J- модификации набираются в стержневой кар- - стержни.

кас, а

не

нанизываются

на

Формула изобретения

0

. Фильтр для буровых скважин, содер- 0 жащий кольцевые раструбные элементы, соединенные между собой с образованием центрального водосборного канала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения скважности и уменьшения гидравлического сопро- 5 тиБления, каждый кольцевой раструбный элемент снабжен кольцевым основанием, соединенным с боковыми стенками раструба в его расширенной части, причем боковые стенки и основание элемента выполнены с расширяющимися в сторону водосборного канала щелями, при этом щели основания выполнены увеличивающимися от периферии к центру фильтра.

2.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что раструбные элементы последовательно уста5 новлены друг за другом с образованием между основанием одного элемента и боковой поверхностью последующего элемента расширяющейся полости.

3.Фильтр по н. 1, бтличаюи ийся тем, что смежные раструбные элементы попарно обращены друг к другу основаниями.

Изобретение относится к гидрогеологии , в частности, к устройствам для оборудования скважин. Цель - повышение производительности за счет увеличения скважности и уменьшения гидравлического сопротивления. Фильтр содержит кольцевые раструбные элементы, собранные в колонну в стержневом каркасе и образующие нейтральный водосборный канал. Каждый элемент имеет боковую стенку и кольцевое основание, соединенное с боковыми стенками раструба в его расширенной части, причем боковые стенки и основание элемента выполнены с расширяющимися в сторону водосборного канала щелями, а щели основания выполнены при этом увеличивающимися от периферии к центру фильтра. Раструбные элементы последовательно установлены друг за другом с образованием между основанием одного элемента и боковой поверхностью последующего элемента расширяющейся полости. Смежные раструбные элементы попарно обращены друг к другу основаниями. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1

ч. . . - . .-. - . . ;- . ; .л-.

Фиг.

Л

У