Фильтр буровой скважины

Фильтр буровой скважины.
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажрых скважин фильтрами.
Известны и широко применяются фильтры, в которых на каркас из перфорированной трубы намотана цилиндрическая спираль из проволоки. Шаг намотки в таком фильтре определяет ширину фильтровой щели и, таким образом, скважность фильтра (см. А.С. 994697, МПК Е21В 43/08, О.Б. №5, 1983)
Техническая задача, на которую направлена предложенная полезная модель - упрош,ение демонтажа скважин и увеличение сроков эксплуатации фильтра буровой скважины.
Технический результат достигается тем, что фильтр буровой скважины включает каркас и проволочную спираль, причем в верхней части фильтра предусмотрено захватное устройство, а сам фильтр выполнен в виде конуса, суженный к низу, при этом расчет угла конусности производится по формуле:
, 1.25
а  arctg-
где or - угол конусности, h - длина фильтра, Лф- радиус фильтра.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг 1 представлен общий вид фильтра буровой скважины.
Фильтр буровой скважины включает каркас 1 и проволочную спираль 2. Каркас выполнен в виде перфорированной трубы, перфорация представляет собой щелевые отверстия 3 прямоугольной формы.
Проволочная спираль 2 жестко закреплена с каркасом 1 в местах между прямоугольными щелями 3 по окружности фильтра.
В верхней части фильтра, для его подъема из скважины выполнено захватное устройство 4, в виде кольца.
Скважность сохраняется как у цилиндрического фильтра, так как рассчитана по формуле.
Если диаметр обсадной колоны над фильтром принять Z), а диаметр фильтра Пф, то можно вывести следующее отношение:
Do.5D,
и соответственно для радиусов:
Выполнение конусности предполагает, что не будут снижены эксплутационные характеристики, а именно скважность фильтра. Это можно достичь тем, что при разной геометрической форме будет сохранена величина боковой поверхности:
,:V,  о  3 1 г 3 3 а «
:МПК 7 Е21В 43/08
Скважность сохраняется как у цилиндрического фильтра, так как рассчитана по формуле.
Если диаметр обсадной колоны над фильтром принять DQ,/. , а диаметр
фильтра )ф, то можно вывести следующее отношение:
.D.
и соответственно для радиусов:
ок - 1-5-Кф.
Выполнение конусности предполагает, что не будут снижены эксплутационные характеристики, а именно скважность фильтра. Это можно достичь тем, что при разной геометрической форме будет сохранена величина боковой поверхности:
Ц  УК
где o-,cryff- соответственно площади боковой поверхности цилиндрического и конусного фильтра. С другой стороны для сохранения технологического процесса возведения скважины, следует верхний больший диаметр конусного фильтра выполнить таким, чтобы он удовлетворял отношению:
R,l.25R,
где  верхний больший радиус конусного фильтра.
Исходя из условия сохранения величины боковой поверхности угол конусности можно вычислить по теореме синусов: 1.25Лф
.
Эксплуатация фильтра заключается в следующем.
После определенного срока работы фильтр кольматируется, в результате чего снижается его производительность. Определение эффективного способа регенерации, а также его выполнение требует больших материальных затрат и длительных ремонтных сроков. Зачастую, по этим причинам скважина выводится из действующих и тампонируется.
Придание конусности фильтру, позволяет решить нроблему кольматированных фильтров эффективным и экономичным способом. При снижении дебита скважины, а также появления первичных признаков кольматации, фильтр удаляют из скважины при помощи талового приспособления, соединенного с фильтром захватным устройством 4.
Пагрузка тросов талового приспособления определяется весом фильтра и силой трения. Принимая массу фильтров одинаковыми (исходя из условия сохранения значения скважности), расчет усилий сводится к расчету сил трения. В случае цилиндрического фильтра сила трения равна F  F. Тогда
как при конусном фильтре она уменьшится F, cosaFJ,, поскольку cosa{l,npua(Q;9Q}. Кроме того, тросы талового устройства в случае цилиндрического фильтра будут испытывать из-за силы трения мгновенную и постепенно-убывающею нагрузку. Сумма этих нагрузок может привести к обрывам троса, в следствие чего, фильтр может принять такое положение, что станет неизвлекаемым. При конусном фильтре, тросы испытают только мгновенную нагрузку при «сдергивании фильтра.
После извлечения фильтра из скважины, его осматривают и делают заключение о пригодности его к дальнейшей эксплуатации. Если таковая обнаруживается, фильтрующую способность восстанавливают. Фильтр устанавливают обратно в забой. Если кольматационный процесс повредил фильтр настолько, что он непригоден к работе его заменяют на новый.
Цена фильтра от общей стоимости возведения скважины составляет приблизительно 10%. Поэтому восстановление его фильтровальной способности или замена на новый, без перебуривания скважины дает экономию средств до 90%.