ФИЛЬТР БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относиться к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажных скважин фильтрами.
Известен фильтр, состоящий из перфорированного каркаса с опорными стержнями и намотанной на них профилированной проволокой треугольного или трапецеидального сечения, профиль по длине фильтра. Ось симметрии щелей наклонена под острым углом к оси фильтра. Угол наклона щелей постепенно уменьшается от нижних к верхним щелям фильтра. Фильтр устанавливают в скважине
(Авторское свидетельство СССР №1712591, RU, МПК5 E21B 43/08, 1992.).
Недостаток известного фильтра заключается в нарушении арочных структур при изменениях режима эксплуатации скважины.
Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас, опорные стержни и витки профилированной проволоки с образованием горизонтальных щелей, расширяющихся во внутрь фильтра (Изобретение к патенту РФ №2074313, E21B 43/08, 27.02.97.).
Недостатком известного фильтра является необеспеченность образования арочных устойчивых структур вокруг фильтра в процессе эксплуатации скважины.
Известны фильтры с водоподъемной поверхностью из сеток (Фильтры буровых скважин [Текст] / В.М. Гаврилко, В.С. Алексеев. 2-у изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1976. - 342 с: ил., табл.). Рабочая часть сетчатого фильтра состоит из следующих элементов: опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, накладываемой на опорный каркас для обеспечения более свободного доступа профильтровавшийся воде к проходным отверстиям каркаса; фильтрационной сетки, которой покрывается каркас, и накладных планок.
Недостатками известного фильтра являются:
- при контакте с пластовой породой в процессе фильтрации частицы продуктивного пласта расклиниваются в отверстиях и уплотняются, создавая тем самым повышенное гидравлическое сопротивление, что уменьшает производительность скважины;
- уплотнение грунта вокруг фильтра приводит к увеличению сопротивления грунта при извлечении фильтра, что затрудняет, а зачастую делает невозможным демонтаж фильтра из скважины при необходимости его замены или ремонта. Невозможность ремонта и замены фильтра ведет к необходимости тампонирования эксплуатационной скважины и бурению новой, а, следовательно, к увеличению капитальных затрат.
Наиболее близким аналогом является конструкция фильтра, который состоит из опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, накладываемой на стержни жесткости, опорный каркас является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины, расположен с внешней стороны фильтрационной сетки, между опорным каркасом и фильтрационной сеткой располагаются центрующие кольца. (ПМ №129552, RU, МПК 7 E21B 43/08).
Недостатком известного фильтра является сложность эксплуатации, недолговечность.
Технической задачей полезной модели является, создание конструкции легко извлекаемого из буровой скважины фильтра, увеличение сроков эксплуатации скважины, упрощение эксплуатации, а, следовательно, к сокращению капитальных затрат.
Технический результат достигается тем, что фильтр буровой скважины состоит из опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, накладываемой на стержни жесткости, опорный каркас является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины, расположен с внешней стороны фильтрационной сетки, между опорным каркасом и фильтрационной сеткой располагаются центрующие кольца, в верхней части фильтра установлено захватное кольцо, верхняя часть стержней жесткости закреплена в отверстиях захватного кольца.
Конструкция фильтра буровой скважины поясняется чертежами Фиг. 1. и Фиг. 2. На Фиг. 1. представлены схема устройства фильтра буровой скважины и разрез Б-Б, а на Фиг. 2. изображен разрез А-А.
На чертежах показано, что фильтр буровой скважины состоит из опорного каркаса 1, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками 5, накладываемой на стержни жесткости 6, опорный каркас 1 является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины, расположен с внешней стороны фильтрационной сетки 3, между опорным каркасом 1 и фильтрационной сеткой 3 располагаются центрующие кольца 4, в верхней части фильтра установлено захватное кольцо 7, верхняя часть стержней жесткости 6 закреплена в отверстиях захватного кольца 7.
Фильтр буровой скважины работает следующим образом: опорный каркас 1 устанавливается при устройстве обсадных труб буровой скважины и является продолжением их нижней части. Он предназначен для удерживания гравийной обсыпки и фильтра буровой скважины. Вода из водоносного пласта, проходя гравийную обсыпку, поступает в буровую скважину через отверстия 2, расположенные в опорном каркасе 1, затем фильтруется через фильтрационную сетку 3 с последующей откачкой погружным насосом. Фильтрационная сетка 3 закрепляется на проволочной спирали или подкладочной сетке с крупными ячейками 5, которые фиксируются стержнями жесткости 6. Центрирование фильтра буровой скважины при опускании производится при помощи центрующих колец 4, расположенных между опорным каркасом 1 и фильтрационной сеткой 3. Центрирующие кольца 4 так же выполняют функцию уплотнения между опорным каркасом 1 и фильтрационной сеткой З.Так как фильтрационная сетка 3 не соприкасается с гравийной обсыпкой, а контактирует с опорным каркасом 1 центрующими кольцами 4, с наименьшей поверхностью контакта, то силы сопротивления при извлечении фильтра сведены к минимуму и как следствие, значительно упрощается процесс демонтажа фильтра. Ствол буровой скважины не нуждается в очистке (т.к. при извлечении фильтра, обрушению гравийной обсыпки препятствует опорный каркас 1) и фильтр буровой скважины можно устанавливать без подготовительных работ.
При необходимости проведения ремонта или замены фильтра его извлекают из буровой скважины с помощью захватного кольца 7, закрепленного в верхней части стержней жесткости 6. Для этого в ствол скважины при помощи лебедки опускается устройство для извлечения фильтра, которое при достижении захватного кольца 7 зацепляет захватное кольцо, и фильтр начинают извлекать из скважины, поднимая лебедкой.
Применение предложенной конструкции фильтра буровой скважины позволяет:
- производить извлечение фильтра буровой скважины с минимальными затратами;
- не бурить новую буровую скважину, а использовать в дальнейшей эксплуатации отремонтированную;
- снизить капитальные затраты на сооружение буровых скважин;
- упростить эксплуатацию буровых скважин.