Устройство для очистки фильтровой трубы скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B37/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРОВОЙ ТРУБЫ СКВАЖИНЫ

: Изобретение относится к эксплуатации буровых водозаборных скважин и предназначено для очистки фильтров от кольматируюпшх осадков с целью восстановления дебита скважин. Известно устройство для очистки фильтровых труб буровых скважин гвдродияамическим действием взрыва газовой смеси, состоящее из открытой снизу взрывной камеры, запальной свечи, соединенной кабелем с генератором импульсов тока, баллонов с окислительным и горючим газами, редукторов, пусковых клапанов, дозируюпщх устройств, предохранительных клапанов и смесителя Г11 Недостатком известного устройства является сложность технологического оборудования, включакндего в себя пускорегулирующую аппаратуру, которая осуществляет контроль за объемом и соотноь шением подаваемых газов и предотвращает обратное распространение детонации из камеры сгорания в баллоны. Известно также устройство для очистки фильтровых труб скважин, включающее открытую снизу цилиндрическую , запальную свечу, соединенную кабелем с генератором импульсов тока, газогенератор и конический отран атель f 2 J . Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и низкая производительность. Цель изобретения - повышение производительности устройства в расширение области его применения. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки фильтровой трубы скважины, включающем открытую снизу цилиндрическую камеру, запальную свечу, соединенную с генератором им- о пульсов тока, газогенератор, конический отражатель, газогенератор расположен под отражателем и выполнен Б виде электролизера с газосборниками в верхней части, связанного с цилиндрической камерой посредством трубок с насадкой и обратными клапанами на конце, при этом с целью обеспечения возможности обработки малопрочных фильтров электролизер имеет дншце в форме шарового сегмента с расположенными под ним электродами, соединенными с источником посто$шного тока. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство включает в себя открытую снизу цилиндрическую камеру 1, в Верхней части которой установлена запальная свеча 2, помешенная в разгонную трубку 3 со спиралью 4. Запальная свеча подключена к генератору импульсов тока, расположенному на поверхности земли, посредством кабеля 5, Через центр цилиндрической камеры пропущена трубка б, которая одновременно служит для крепления отражателя 7 и для пропуска вниз кабеля 8 низкого напряжения от источника постоянного тока, который находится на поверхности земли. Под отражателем установлен газогенератор, выполненный в виде электролизера 9 монополярного типа, заполненного раствором щёлоадого электролита, например NOOH. В полскзти электролизера смонтированы коаксиально расположенные цилиндрические электроды 10, разделенные между собой токопроводящей диафрагмой 11, выполненной из пористого материала, например асбеста. В верхней части электролизера установлены газосборники 12, к которым подключены трубки 13 с обратными клапанами 14 и насадкой 15 из пористого прочногоматериала, например металлокерамики. Обратные клапаны выведены на верхнюю часть диска отражателя. Провода 16 подключают электроды электролизера к источнику постоянного тока. Провода 17 связывают тот же источник тока с электродами 18, установленными в нижней части днища 19, имеющего форму шарово го сегмента. Днище выполнено из мйтериала, непроводящего: электрический ток Между отражателем и цилиндрической камерой по периметру прикреплейа с пом щью хомутов 2О оболочка 21, выполненлая из малопрочного материала, например из полиэтилена. В верхней части цнлиндрической камеры вмонтирована резьбовая пробка 22. Очистка фильтра скважины производит ся следующим образом. Перед спуском ус тройства в сква кину полость, ограниченная снизу отражателем 7, сбоку малопрочной оболочкой 21 и сверху цилиндрической камерой 1, Заливается водой. После того, как вся полость заполняется водой и в ней не-бстаетсй воздуха, закрывается резьбовая пробка 22. Устройство на кабелях 5 и 8 опускается в обсадную трубу в зону фильтра и устанавливается в верхней его части. Включается источник постоянного тока, который начинает подавать напряжение по проводам 16 кабеля 8 на электроды 10 электролизера 9. В электролизере 9 происходит разложение находяшёйся там воды, на составляю1цив - водород и кислород. Газы в виде пузырь-ков вьщеляются на электродах: водород на катоде, кислород - на аноде. Образуюпшеся газы в соотношении 2:1 барбатируют через толщу электролита и скапливаются в газосборниках 12. Газы не перемешиваются так как в межэлектродном промежутке установлена токопроводя- шая диафрагма 11, препятствующая их перемешиванию. Из газосборников 12 газы раздельно поступают в трубки 13 и проходят ч через насадку 15 из прочного пористого материала, где оставляют захваченные с собой частички электролита. Затем газы открывают обратные клапаны 14 и попадают во внутреннюю полость устройства, преодолевая гидростатическое давление, они .барботируют чеР водяной затвор и скашиваются в .: верхней части цилиндрической камеры 1, где перемешиваются между собой. Давление во внутренней полости возрастает и малопрочная оболочка 21 разрывается. После подачи определенного объема газа в цилиндрическую камеру 1 на запальную свечу 2 подается импульс тока. Между электродами свечи 2 возникает электри ческий разряд, который поджигает смесь водорода с кислородом. На участке, определяемом длиной разгонной трубки 3, ; нормальное горение газовой смеси переходит в детошшионное горение. Спираль установленная в разгонной трубке 3, создает дополнительную турбулизашпо „,™-,,,о XIV. V Смесь в цилиндрической камере 1 взрывается с образованием ударной волны я гвирОпотока, которые отражаясь от диска отражателя 7, воздействуют на дакольматированную поверхность фильтра и производят ее очистку. Продуктами взрыва являются водяные пары, которые после Ьзрыва конденсируются. Цилшздрическая камера вновь наполняется водородом- и кислорояом. Смесь поджигается запальной свечой 2ря процесс очистки повторяется. При значительной кольматации сетчатых фильтров плотными конгломеративны ми осадками динамическое воздействие взрыва газовой смеси может вызвать, повреждение сетки. При работе устройства в скважинах с сильно закольматированными фильтрами после заполнения циливдрической камеры 1 неоёсаженным объемом газовой смеси источник постоянного тока автоматически переключается на электроды 18, установленные в нижней частидянша 19 имеющего форму шарового сегмента. Образующиеся на электродах газы, преодолевая гидростатический напор воды, равномерно в виде пузырьков перемешаются юоль поверхности дниша 19, обра уя иузьфьковую эавесзу, обволакивающую внешнюю поверхность фильтра. После того, как пузырьковая завеса установится в очищаемой зоне фильтра, на запальную свечу 2 подается импульс от генератора импульсов тока, В цилиндрической камере 1 производится взрыв смеси водорода с кисррдом. Возникающая при Ёэрыве ударная волна как бы Дробится на множество лсжальных вторичных импульсов давления. Целостность сеточного полотна не нарущается. Сразу после взры ва источник постоянного тока переключае ся на электроды 10 электролизера 9, После осуществления серии взрывов, количество которых определяется типом фильтра, степенью кольматацин его поверхности, устройство перемещается с помощью лебедки и устанавливается в следующей зоне. Процесс очистки повторяется. Предлагаемое изобретение повыщает производительность я расщиряет область его применения, Формула изобретения 1,Устройство для очистки фильтровой трубы скважины, включающее открытую снизу цилиндрическую камеру, запальную свечу, соединенную с генератором ш шульсрв тока, газогенератор и конический отражатель, отличающее с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, газогенератор расположен под отражателем и выполнен в виде электролизера с газосборниками в верхней части, связанного с цилиндрической камерой посредством трубок -с йасадкой и обратными клапанами на конце. 2,Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности обработки мапопроч- ных фильтров, электролизер имеет днище в форме щарового сегмента с располс женными под ним электродами, соединенными с источником постоянного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ; 1, Ловля С. А. Взрывные работы в водозаборных скважинах. М., Недра, 1971, с. 106-107. 2. Авторское сввдетельство СССР ;№ 6О4968, кл. Е 21 В 37/ОО, 1978.