Фильтр буровой скважины

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажных скважин фильтрами.
Известен фильтр буровой скважины, состоящий 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.(Пат. 141921 РФ: МПК Е21В43/08, Е03В3/18. Фильтр буровой скважины. Акульшин А.А., Переверзева В.С., Акульшин В.А., Акульшин А.А. № 2013155798/03, заявл. 16.12.2013, опубл. 20.06.2014).
Недостатком известной конструкции фильтра является возможность обрыва фильтра при его извлечении из буровой скважины, связанная с несовершенной формой захватного кольца, не обеспечивающей достаточного сцепления с захватами при извлечении фильтра из буровой скважины.
Известна конструкция фильтра, состоящая из опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую трубу; проволочной спирали, 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 центрирующие кольца, в верхней части фильтра установлено захватное кольцо, выполненное с круговым пазом, расположенным с нижней части захватного кольца, верхняя часть стержней жесткости закреплена в отверстиях захватного кольца ( Пат. 152601Рос. Федерация: МПК Е21В43/08. Фильтр буровой скважины.  Акульшин А.А., Акульшин В.А., Акульшин А.А., Переверзева В.С. № 2014140405/03, заявл. 07.10.2014, опубл. 10.06.2015).
Недостатками этой конструкции является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление, сложность закрепления центрирующих колец на поверхности фильтра.
Наиболее близким аналогом является фильтр буровой скважины, состоящий из опорного каркаса, который представляет собой металлическую дырчатую трубу и является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины; проволочной спирали, накладываемой на стержни жесткости; между опорным каркасом и проволочной спиралью расположены центрирующие пластины, закрепленные на верхней и нижней соединительных муфтах и расположенные вертикально под углом 120° относительно друг друга, сечения стержни жесткости выполнены в форме эллипса, в верхней и нижней частях стержней жесткости встроены фиксирующие замки на пружинке, в соединительных муфтах расположены специальные пазы, с помощью которых происходит фиксация стержней жесткости(патент № 177482 РФ, МПК Е21В 43/08, Е03В 3/18, Фильтр буровой скважины. Акульшин А.А., Наумова О.О., №2017144559, заявл.  19.12.2017, опубл.  27.02.2018).
Недостатками этой конструкции является невозможность демонтажа закрепленных стержней жесткости из соединительных муфт.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является способность извлечения стержней жесткости без их разрушения или деформации.
Технический результат достигается тем, что фильтр буровой скважины состоит из опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую трубу; проволочной спирали, накладываемой на стержни жесткости; опорный каркас является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины, расположен с внешней стороны проволочной спирали, между опорным каркасом и проволочной спиралью расположены центрирующие пластины, закрепленные на верхней и нижней соединительных муфтах и расположенные вертикально под углом 120° относительно друг друга, стержни жесткости выполнены в поперечном сечении в форме эллипса, в верхней и нижней частях стержней жесткости встроены фиксирующие замки на пружинке, которые расположены на внешней поверхности стержней жесткости с противоположных сторон, для фиксирующих замков предусмотрены углубления в стержнях жесткости для беспрепятственного прохождения по поверхности соединительных муфт, фиксация стержней жесткости происходит за счёт вхождения фиксирующих замков в специальные пазы, имеющие форму полусферы, расположенные в соединительных муфтах.
Конструкция фильтра буровой скважины поясняется чертежами Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3. На Фиг.1 представлены схема устройства фильтра буровой скважины, разрез Б-Б, на Фиг.2-схема устройства фильтра без опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую трубу и на Фиг.3- фрагмент разреза С-С.
0
Фильтр буровой скважины состоит из опорного каркаса 1, представляющего собой металлическую дырчатую трубу; проволочной спирали 2, накладываемой на стержни жесткости 3, опорный каркас 1 является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины 6. Опорный каркас 1 расположен с внешней стороны проволочной спирали 2, между опорным каркасом 1 и проволочной спиралью 2 расположены вертикально центрирующие пластины 7 под углом 120 относительно друг друга. Центрирующие пластины закрепляются на верхней 4 и нижней 5 соединительных муфтах, стержни жесткости 3 выполнены в форме эллипса. В верхней и нижней частях стержней жесткости 3 встроены фиксирующие замки 9, имеющие форму полусферы, на пружинке 10, которые расположены на внешней поверхности стержней жесткости 3 с противоположных сторон, для фиксирующих замков 9 предусмотрены углубления 11 в стержнях жесткости для беспрепятственного прохождения по поверхности соединительных муфт 4,5, фиксация стержней жесткости 3 происходит за счёт вхождения фиксирующих замков 9 в специальные пазы 12 в форме полусферы, расположенные в соединительных муфтах 4,5.
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 опорный каркас 1 и проволочную спираль 2, расположенную на стержнях жесткости 3, которые фиксируются в верхней 4 и нижней 5 соединительных муфтах. Закрепление стержней жёсткости 3 происходит благодаря расположенным на них фиксирующим замкам 9, имеющим форму полусферы. При прохождении стержней жесткости 3 в соединительные муфты 4,5 фиксирующие замки 9 удерживаются в углублениях 11, но, доходя до пустого пространства пазов 12, выполненных в форме полусферы, пружинки 10 выталкивают фиксирующие замки 9, за счёт чего и происходит фиксация стержней жесткости 3. Центрирование фильтра буровой скважины при опускании и подъеме производится при помощи центрирующих пластин 7, расположенных между опорным каркасом 1 и проволочной спиралью 2 и не дающих смещению фильтра относительно центра скважины.
Высота фильтра буровой скважины регулируется путем добавления фильтрующих секций нижней соединительной муфты 5 последующей  секции  в верхнюю соединительную муфту 4 предыдущей секции фильтра.
При необходимости замены стержней жесткости из соединительных муфт 4,5 прикладываем усилие к внутренней поверхности 13 стержня жесткости 3 и удаляем поврежденные стержни жесткости 3 из соединительных муфт 4,5, на свободные места устанавливаются новые стержни жесткости 3 путем надавливания на наружную поверхность 14 стержня жесткости 3 до защелкивания фиксирующих замков 9 в пазах 12 соединительных муфт 4,5.