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. (патент № 141921 РФ, МПК Е21В 43/08, Е03В 3/18, Фильтр буровой скважины. Акульшин А.А., Переверзева B.C., 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 (патент № 152601 РФ, МПК Е21В 43/08, Фильтр буровой скважины. Акульшин А.А., Акульшин В.А., Акульшин А.А., Переверзева B.C., № 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, который 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 форме эллипса и закреплены с внешней стороны на верхней и нижней соединительных муфтах (патент № 164989 РФ, МПК Е21В 43/08, Е03В 3/18, Фильтр буровой скважины. Акульшин А.А., Акульшин А.А., Ноздратенко С.А., № 2016107064/03, заявл. 29.02.2016, опубл. 27.09.2016).
Недостатками этой конструкции является сложность закрепления и фиксации стержней жесткости в соединительных муфтах.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является облегчение сборки и повышение надежности фильтровального каркаса фильтра буровой скважины.
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 и фиксируются с помощью защелкивания в углублениях с внешней стороны на верхней и нижней соединительных муфтах.
Конструкция фильтра буровой скважины поясняется чертежами фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4. 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, на фиг. 4 фрагмент разреза 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 поперечном сечении в форме эллипса и устанавливаются в углублениях 9, размещенных с внешней стороны соединительных муфт 4, 5, внутренние размеры углублений 9 совпадают с наружными размерами стержней 3, ширина входного отверстия углубления 9 меньше малого диаметра стержня жесткости 3, глубина углубления 9 больше 0,5 максимального (наибольшего) диаметра стержня 3, стержни жесткости 3 закрепляются в углублениях путем фиксации гранями 10 входных отверстий углублений 9 (защелкиванием).
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 закрепляются в углублениях 9 путем фиксации гранями 10 входных отверстий углублений 9 (защелкиванием). Монтаж стержней жесткости 3 в углублениях муфты 9 производятся путем вдавливания стержней жесткости 3 в углубления 9 муфты до упора и фиксацией их гранями выходных отверстий 10. 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.