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 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.  РФ 152601МПК Е21В43/08, опубл. 10.06.2015).
Недостатками этой конструкции является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление, сложность закрепления центрирующих колец на поверхности фильтра.
Наиболее близким аналогом является 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 проволочной спирали, между опорным каркасом и проволочной спиралью расположены центрирующие пластины, центрирующие пластины закрепляются на верхней и нижней соединительных муфтах и расположены вертикально под 120° относительно друг друга, стержни жесткости выполнены в форме эллипса и закреплены на внешней стороне верхней и нижней соединительных муфтах (Пат. РФ 164 989 МПК Е21В 43/08, опубл. 27.09.2016).
Недостатками данной конструкции является  необходимость в демонтаже водоподъемной колонны с насосным оборудованием из ствола скважины при проведении работ по восстановлению дебита скважины.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание  конструкции  фильтра,  способной восстанавливать дебит скважины без применения дополнительных средств и оборудований.
Технический результат достигается тем, что фильтр буровой скважины, состоящий 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,  центрирующие пластины закрепляются на верхней и нижней соединительных  муфтах и расположены вертикально под углом 120° относительно друг друга, стержни жесткости выполнены в форме эллипса и закреплены на внешней стороне  верхней и нижней соединительных муфт, верхняя и нижняя соединительные муфты и стержни жесткости выполнены  из диэлектрического материала, проволочная спираль,  выполненная из токопроводящего материала, присоединена к источнику электроэнергии.
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, на Фиг.3-разрез А-А.
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 и закреплены с внешней стороны на верхней 4 и нижней 5 соединительных муфтах, верхняя 4 и нижняя 5 соединительные муфты и стержни жесткости 3 выполнены  из диэлектрического материала,  проволочная спираль 2, выполненная из токопроводящего материала,  присоединена к источнику электроэнергии.
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, закрепленных на верхней 4 и нижней 5 соединительных муфтах. 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 проведения ремонта или замены фильтра его извлекают из буровой скважины с помощью захвата фильтра за нижнюю поверхность 8 верхней соединительной муфты 4.
В процессе эксплуатации скважин происходит снижение их дебита за счет биологического кольматажа – развитие колоний аэробных и анаэробных бактерий, которые в результате  своей жизнедеятельности уменьшают зазоры в проволочной спирали 2 и отверстия в опорном каркасе 1.
Известно, что нагревание среды обитания аэробных и анаэробных бактерий свыше 60°С приводит к их гибели (см. Проектирование и эксплуатация водозаборов подземных вод. Плотников А.А., Алексеев В.С.-М.: Стройиздат, 1990.-256 с.: ил.). Для  уничтожения  биологических обрастаний на опорном каркасе 1 и проволочной спирали 2, проволочную спираль 2, выполненную из токопроводящего материала и служащую как нагревательный элемент,  нагревают выше 60-80°С. Нагревание производится за счет пропуска электрического тока через проволочную спираль 2, что приводит к ее нагреванию. Проволочная спираль 2, выполненная из токопроводящего материала, подключается к источнику электрического тока  разъемами 9.
Проволочную спираль 2 подключают к источнику электрического тока периодически при снижении дебита ниже допустимой величины. После отмирания колоний бактерий производят очистку поверхности фильтра и опорного каркаса 1, с последующей откачкой воды с продуктами отмирания.