Способ оборудования фильтровой скважины

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение эффективности работы фильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину. Для этого определяют границу прифильтровой зоны с квадратичным законом фильтрации. Расширяют скважину до этой границы. Устанавливают каркас фильтра, скорость потока через который ниже критической. Установливают фильтровую и эксплуатационную колонны. Гравийный фильтр между каркасом фильтра и стенками скважины в интервале расширения сооружают с проницаемостью не ниже проницаемости каркаса фильтра. Использование данного способа повышает достоверность определяемых параметров за счет обеспечения ламинарного режима движения потока в скважине и пласте. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1470937 А1 цр ф Е 21 В 43/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, лизация потока, В интервале продуктивного пласта в прифильтровой зоне в месте установки каркаса 2 фильтра скважину 1 расширяют до этой границы. В зависимости от условий эксплуатации и свойств пород продуктивного пласта выбирают тип каркаса 2 фильтра, характеризующийся о пр едел енным сопротивлением и критическими скоростями движения потока в отверсти— ях, при которых наблюдается турбулизация. На основании критических скоростей движения потока в отверстиях, скважности фильтра и проектного деби— та определяют минимальный диаметр каркаса 2 фильтра, который обеспечив вает линейную, л амин и р и„ ю фил ьт р а цию потока. В сквакину устаняппивают каркас 2 фильтра, скорость патока чеГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4276) 74/23-03 (22) 03.07.87 (46) 07.04. 89. Бюп. М 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геоло гни (72) А. Д. Башкатов (53) 622. 245. 543 (088. 8)

1 (56) Гаврилко В.M. и др. Фильтры буровых скважин. — M.: Недра, 1985, с. 222.

Там же, с 224. (54) CIfOCOB ОБОРУДОВАНИЯ CKIbTPOBOA

СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горному делу. Цель — повышение эффективности

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при оборудовании и эксплуатации скважин на воду, нефть, газ, парогидротермы, подземного выщелачивания и др.

Цель изобретения — повышение эффективности работы фильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину.

На чертеже представлена схема оборудования скважины.

Способ осуществляют следующим образомм.

На основании проектного дебита скважины 1 и коэффициента фильтрации или проницаемости продуктивного пласта определяют границу прифильтровой зож1 с квадратичным законом фильтрации, в кото рс и наблюдает ся турбу.работы фильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину. Для этого определяют границу прифильтровой зоны с квадратичным законом фильтр ации. P асширяют скважину до этой границы. Устанавливают каркас фильтра, скорость потока через который ниже критической. Устанавливают фильтровую и эксплуатационную колонны, Гравийный фильтр между каркасом фильтра и стенками скважины в интервале расширения сооружают с проницаемостью не ниже проницаемости каркаса фильтра, Использование данного способа повышает достоверность определяемых параметров за счет обеспечения ламинарcb ного режима движения потока в скважине и пласте. 1 ил.

3 14 рез который ниже критической, фильтровую 3 и эксплуатационную 4 колонны.

Диаметр фильтровой 3 и эксплуатационной 4 колонн выбирается с учетом соблюдения ламинарного режима движения потока, но обычно не менее диаметра каркаса 2 фильтра. Дпя гравийной засыпки используют гравий фракционно го состава, обеспечивающего формирование суффозионно устойчивого гравийного фильтра 5, и в интервале расширения сооружают гравийный фильтр с проницаемостью не ниже проницаемости каркаса 2 фильтра. Учитывая, что в продуктивном пласте 6 до границы расширения и каркасе 2 фильтра наблюдается ламинарньй режим движения флюида, то в гравийном фильтре 5 также наблюдается линейная фильтр апия.

Использование способа обеспечит снижение потерь напор.а на величину, пропорциональную квадрату скорости движения потока на всех интервалах фильтрации, что будет способствовать повышению эффективности эксплуатации скважины. I . Поддержание ламинарного режима фильтрации позволяет также резко увеличить долговечность стабильной эксплуатации скважины за счет снижения интенсивности кольматационных процессов и повышения надежности работы насосного оборудования при суффозионной устойчивости скважины 1.

При оборудовании и эксплуатации разведочных скважин по предлагаемому способу повышается достоверность определяемых параметров за счет обеспечения линейного, ламинарного режима движения потока в скважине и пласте.

Пример. Необходимо оборудо, вать водозаборную скважину в водонос. ном пласте с коэААициентом проницаемости К„=1,2 10 см, которая эксплуатировалась бы со стабильным дебитом

75 м /ч в течение максимально возможного срока. Мощность водоносного ппаста 10 м.

По формуле M.Ä.Ìènëèoíùèêoâà определяют критическую скорость фильтрации, при которой обеспечивается турбулиз ация потока в прифильтровой зоне п„

V = — — — — — R

5, b5 K

70937 где 1 — кинематическая вязкость жидкости, ст; пч активная пористость1

К „- ко э ффициент про ниц аемо сти, см

R — критическое число РейнольдЕ)(p са, равное по данным экспериментов 0,29.

0 01-0 2 От29 -0 42 м с.

5,6511,2 IO

Оценивают диаметр профильтровой зоны скважины, в которой наблюдается турбулизация потока:

ii vê Hh

20 где Ц вЂ” производительность скважины;

Н вЂ” длина фильтра, 2,08 10

% 4,2 10 0,2 ° 10

Скважину расширяют в интервапе водоносного пп аст а до диаметр а

0,78 м.

О

Ц

Т 1 „ Н и где V — критическая скорость движемр

45 ния воды в отверстиях фильтра;

Н вЂ” длина фильтра;

n — скважность фильтра;

20810 ф Ф0,01 10" 0,2

В скважину устанавливают фильтровую колонну и каркас фильтра диаметром 219 мм.

Дпя гравийной обсыпки используют однородный окатанный гравий со средним размером частиц 1,5 мм, который соответствует ширине щели каркаса

По условиям эксплуатации наиболее подходящим типом фильтра является проволочный фильтр с треугольным сечением проволоки. Критические скорости движения потока в отверстиях ультра при работе в воде, при которых наблюдается турбулизация потока, 35 составляют 1 см/с. Учитьввая, что скважность фильтра составляет 20Х а длина 10 м, определяют диаметр фильтра, при: котором сохраняется ламинарный режим движения воды в филь40 тре.

Укр

Regp

0<р кр

Составитель E.Ìoë÷àíoâà

P едактор И. Горная Техред М,Дидык Корректор С.Шекмар

Заказ 1566/37 Тираж 5 14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

14709 фильтра. Гр авий ный фильтр со средним диаметром частиц 1,5 мм предотвращает поступпение частиц песка со средним диаметром частиц 0,3 ми и характери.5 зуется проницаемо стью, большей, чем проницаемость каркаса фильтра.

В процессе эксплуатации скважины с проектным дебитом 75 м /ч в пласте, каркасе фильтра и, следователь- 10 но, в гравийном фипьтре и фильтровой колонне сохраняется ламинарный режим движения потока, уменьшаются потери напора, резко снижается интенсивность кольматационных и суффозионных процессов, Формул а изобретения

Способ оборудования фильтровой скважины путем расширения скважины в

37 6 прифильтро вой зоне в интервале продуктивного пласта, установки каркаса фильтра, фильтровой и эксплуатационной колонн, сооружения гравийного фильтра, от лич ающий ся тем, что, с целью повышения эффективности работы фильтра за счет обеспечения линейного притока в скважину, определяют границу прифильтровой зоны с квадратичным законом фильтрации, расширяют скважину до этой границы, устанавливают каркас фильтра, скорость потока через который ниже критической, а гравийный фильтр между каркасом фильтра и стенками скважины в интервале расширения сооружают с проницаемостью не ниже проницаемости каркаса фильтра.