Устройство для оборудования бесфильтровой водозаборной скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B33/13 E21B43/04 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ БЕСФИЛЬТРОВОЙ ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод и может быть использовано при устрой- стве и оборудовании бесфильтровых водозаборных скважин.

Известно устройство для оборудования бесфильтровой водозаборной скважины, включающее колонну обсадных труб, с зацементированным зат рубным пространством, искусственную опору кровли водоносного пласта, которую формируют путем нагнетания цементного раствора в водоприемную полость 1 .

Сооружение и оборудование бесфильтровой водозаборной екважины данным устройством осуществляют следующим образом.

Производят бурение скважины до водоносного горизонта, устанавливают колонну обсадных труб, формирурт водоприемную полост-ь, проводят цементацию затрубного пространства

с одновременным заполнением водоприемной полости цементным раствором, После создания исскусственной цементной опоры кровли водоносного пласта ее разбуривают и формируют эксплуатационную водоприемную полость. Создание вторюй водоприемной полости (эксплуатационной) приводит к тому, что искусственная опора кровли зависает на колонне обсадных труб.

Недостатком известного устройств ва является необходимость формирования двух водоприемных полостей, что . приводит к значительному увеличению 15 средств и времени на сооружение бес фильтровой водозаборной скважины, а также недостаточную надежность искусственной опоры, поскольку она,не упирается на откосы эксплуатационной водоприемной полости, а удерживается только на колонне обсадных труб.

Наболее близким по технической сущности и достигаемому результату 398 к предлагаемому является устройство для оборудования бесфильтровой водозаборной скважины, включающее колонн обсадных труб с зацементированным затрубным пространством, расположенную внутри колонны, магистраль сжато го воздуха, искусственную опору водо носного пласта, которую формируют пу тем подачи сжатого воздуха в полость между полимерным составом и кровлей водоносного пласта CZJ, Водозаборную скважину с помощью такого устройства сооружают и оборудуют следующим образом. Производят бурение скважины до во доносного пласта, устанавливают в ней колонны обсадных труб с последую (щей цементацией затрубного пространва, формируют водоприемную полость с помощью эрлифтной откачки вбдопесчаной пульпы. В полость закачивают нетоксичный полимерный состав с удельным весом меньшим удельного веса воды, потом в скважину опускают воздухоподающие трубы и подают воздух меж ду полимерным составом и кровлей водоносного пласта. В результате , полимерный состав вытесняется сжатым воздухом и создается воздушная каме ра с избыточным давлением.После схватывания полимерного состава продолжают осуществлять подачу сжатого воз духа в воздушную камеру. Удержание пород кровли водоносного пласта осуществляют противодавлением сжатого воздуха на кровлю. Недостатком данного устройства яв ляется необходимость применения достаточно прочных и нетоксичных полимеров, что повышает стоимость сква жины. Кроме этого, полимерная плита, недостаточно прочно соединяется с обсадной колонной, что снижает надеж ность крепления кровли водоносного пласта. Цель изобретения - повышение эф. фективности добычи воды путем снижения затрат на сооружения скважины и более надежного удержания кровли водоносного пласта. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем колонну обсадных труб с зацементированным затрубным пространством, магистраль сжатого воздуха, расположенную внутри колонны, и искусственную опору кровли водоносного пласта, последняя выполнена в виде эластичной кольцеобразной камеры, снабжена металлической втулкой, установленной в отверстии камеры, и связана с магистралью сжатого воздуха. На чертеже изображено устройство для оборудования бесфильтровой водозаборной скважины. Предлагаемое устройство включает колонну 1 обсадных труб с затрубной цементацией скважины 2, внутри колонны располагается магистраль сжатого воздуха, представленная колонной 3 бурильных труб, соединенная посредством распределителя Ц с резиновыми шлангами 5 высокого давления, которые, в свою очередь, соединены с ниппелями 6 эластичной емкости 7. Емкость располагается в водоприемной полости 8 и плотно прижимается к кровле водоносного пласта 9. Эластичная емкость снабжена металлической втулкой 10, размещенной во внутреннем сквозном отверстии . Устройство работает следующим об1разом. Производят бурение скважины 2, опускают колонну 1 обсадных труб и цементируют затрубное пространство. Потом с помощью эрлифтной откачки формируют водоприемную полость.На колонне 3 бурильных труб опускают компактно уложенную эластичную кольцеобразную емкость 7. От компрессора сжатый воздух по колонне 3 бурильных труб, через распределитель Ц, резиновые шланги 5 высокого давления и ниппеля 6 поступает в эластичную емкость 7. Последняя всплывает и,, вытесняя воду, плотно прижимается к кровле водоносного пласта 9 гидростатическим давлением воды. Кроме того, емкость 7 опирается на откосы водоприемной полости 8. Затем колонна 3 бурильных труб в месте соединения с распределителем 4 откручивается и поднимается на поверхность. После этого начинают откачку воды. Во избежание износа, эластичная емкость 7 снабжена металлической втулкой 10, размещенной во внутреннем сквозном отверстии. Предлагаемое устройство позволяет отказаться от дорогостоящих полимерных составов, сокращает сроки сооружения бесфильтровой скважины на время, необходимое для схватывания полимерного состава, повышает надежность удержания кровли водоносного

пласта и тем самым увеличивает срок службы скважины в среднем на 5 лет.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения составляет 3000 руб. на одну скважину.

Формула изобретения

Устройство для оборудования бесфильтровой водозаборной скважины, включающее колонку обсадных труб с зацементированным затрубным пространством, магистраль сжатого воздуха, расположенную внутри колонны, и искусственную опору кровли водоносного пласта, отличающеес я тем, что, с целью повышения эффективности добычи воды путем снижения затрат на сооружение скважины и более надежного удержания кровли водоносного пласта, искусственная опора выполнена в виде эластичной кольцеобразной камеры, снабжена металлической втулкой, установленной в отверстии камеры, и связана с магистралью сжатого воздуха. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Крышов И. М. Исследование сооружения бесфильтровых водозаборных скважин . Диссертация на соискание ученой

степени к.т.н. М., МГРИ, 1971, с. 33, рис. 25.

2.Авторское свидетельство СССР № 6Й215, кл. Е 21 В 33/138, 1977.