Водозаборная скважина

 

Сущность изобретения: фильтровая колонна установлена параллельно колонне обсадных труб переменного диаметра с отстойником и сообщена нижней частью с верхом отстойника. Погружной насос размещен в колонне обсадных труб в области ее большего диаметра. Дополнительные фильтровые колонны установлены соосно колонне обсадных труб. Посредством водопропускных патрубков, фильтровые колонны сообщены с верхом отстойника, установленного соосно колонне обсадных труб и выполненного диаметром, большим макс, диаметра колонны обсадных труб. Фильтровые колонны по длине соединены с колонной обсадных труб горизонтальными водопропускными патрубками. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 Е 03 8 3/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4943734/29 (22) 25,03.91 (46) 07.04.93, Бюл. Я 13 (71) Гидрогеологическая экспедиция Минводхоза УССР (72) В,П.Ткаченко (73) В.П,Ткаченко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1448002, кл, E 03 В 3/18, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1477855, кл. Е 03 В 3/18, 1987. (54) ВОДОЗАБОРНАЯ СКВАЖИНА (57) Сущность изобретения; фильтровая колонна установлена параллельно колонне обсадных труб переменного диаметра с отИзобретение относится к водоснабжению, дренажу и может быть использовано при сооружении высокодебитных скважин на воду большого диаметра, каптирующих водоносные горизонты в песчано-гравийных отложениях различной мощности, крупности и прбницаемости.

Целью изобретения является увеличение водоприемной поверхности скважин, ее дебита, уменьшение входных скоростей в фильтр, скорости химического кольматажа.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Укаэанная цель достигается установкою в пробуренный ствол большого диаметра обсадных труб переменного сечения — 1 с расширенным отстойником-2 и параллельно оси обсадной колонны нескольких колонн каркасов фильтров — 3, соединенных с верхом расширенного отстойника и обсад Ж„, 1808047 А3 стойником и сообщена нижней частью с верхом отстойника. Погружной насос размещен в колонне обсадных труб в области ее большего диаметра. Дополнительные фильтровые колонны установлены соосно колонне обсадных труб. Посредством водопропускных патрубков, фильтровые колонны сообщены с верхом отстойника, установленного соосно колонне обсадных труб и выполненного диаметром, большим макс. диаметра колонны обсадных труб.

Фильтровые колонны по длине соединены с колонной обсадных труб горизонтальными водопропускными патрубками. 1 э.п. ф-лы, 1 ил. ными трубами — 1 вддопропускн ыми патрубками — 4, Так, при диаметре ствола скважины 800 мм, диаметре обсадной трубы на участке установки каркасов фильтр — 8", установке 4 колонн фильтров ф 180 мм, при которых со. храняется толщина. контура гравийной обсыпки не менее 100 мм (необходимое условие для сооружения скважин роторным способом) суммарная площадь водоприемной поверхности каркасов фильтров больше суммарной поверхности каркаса фильтра диаметром 300 в 2,4 раза.

Если учесть, что в прототипе диаметр дополнительной обсадной колонны составляет на участке установки каркаса фильтра

6" — 8", наличие 50-70 мм зазора между каркасом фильтра и обсадной трубой, то площадь водоприемной поверхности фильтров предложенной конструкции скважины:.

1808047 превысит площадь водоприемной поверхности прототипа более чем в 1,9 раза.

Соединение низа каркасов фильтра с верхом .отстойника водопропускными патрубками осуществляется трубами с диаметрами близкими диаметрам каркасов фильтров (4" — 8"), а с обсадными трубами

1 — трубами диаметрами 4" — 2" с уменьшением диаметров к низу колонны для обеспечения равномерного притока подземных вод по длине фильтров, С целью снижения металлоемкости скважины обсадные трубы - 1 выполняются переменного сечения, Выше каркасов фильтров обсадная колонна должна обеспечивать установку погружного насоса т ребуемой производительности. На участке установки фильтровых колонн обсадная труба имеет меньший диаметр, обеспечивающий пропуск расчетного количества 20 подземных вод. На участке отстойника устанавливают обсадные трубы большего диаметра, достаточные для установки водопропускных патрубков, ввариваемых в его верхней части и соединенных с низом 25 фильтровых колонн.

На практике предложенная конструкция водозаборной скважины получила название конструкции с фильтрами батарейного типа. Она позволяет вместо 30 фильтров большего диаметра (350 — 600 и более мм), которые характеризуются сложной технологией изготовления, значительной стоимостью применять каркасы фильтров меньшего диаметра (4" — 8") при отборе больших количеств подземных вод, меньших входных скоростях, сохраняющих ламинарный режим фильтрации в прифильтровой зоне.

Производственные испытания предло- 40 женные конструкции прошли на участках К.

Днепровского и В.Знаменского вертикальных дренажей на Каховском водохранилище, Скважины бурились диаметрами

850-1000 мм роторным способом с обрат- 45 ной промывкой чистой водой и оборудовались на аллювиальный водоносный горизонт двумя, тремя, четырьмя бата реями пластмассовых фильтров длиной 12-14 м, диаметром 114 мм скважностью 24 и обсыпались гравием расчетной крупности. Диаметр обсадной трубы в центре батарей составлял выше фильтров — 219 мм, на участках фильтровых колонн -- 168 мм, отстойника длиной 1 м — 426 мм. Удельные дебиты скважин с фильтрами батарейного типа превышали удельные дебиты скважин с фильтрами каркасно-стержневыми с обмоткой проволокой из нержавеющей стали скважкостью 50 наружным диаметром 190 мм на 17 — 2207;. Экономический эффект от пробуренных 5 скважин предложенной конструкции составил 7770 руб, Количество устанавливаемых батарей зависит от требуемого водоотбора и назначения скважины (временная, рассчитанная на длительный период эксплуатации). Водоотбор иэ одной скважины предложенной конструкции в пластах мощностью 40 — 50 м водопроводимостью более 800 м /сутки с использованием каркасов фильтров диаметром 4" — 8" может быть доведен до

7500 м /сутки — 10000 м /сутки, Особенно эффективно применение данных конструкций в системах коммунального и промышленного водоснабжения для покрытия пиковых нагрузок подачи воды, а также при необходимости резкого понижения грунтовых вод на подтапливаемых территориях.

Формула изобретения

1. Водозаборная скважина, содержащая колонну обсадных труб переменного диаметра с отстойником, фильтровую колонну, установленную параллельно колонне обсадных труб и сообщенную нижней частью с верхом отстойника, и погружной насос, размещенный в колонне обсадных труб, в области ее большего диаметра, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена несколькими дополнительными фильтровыми колоннами, установленными соосно с колонной обсадных труб, и водопропускными патрубками, посредством которых фильтровые колонны сообщены с верхом отстойника, установленного соосно колонне обсадных труб и выполненного диаметром, большим максимального диаметра колонны обсадных труб, 2, Скважина по п.1, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что. фильтровые колонны по длине соединены с колонной обсадных труб по средством горизонтальных водопропуск ных патрубков.

1808047

Ьпйжм

ВвдВй лане

Рил лрю

\,У с1

®, - у -„>

\ю

Зуйт- трех5а-четырарей ньт тара- Баеарв(рилыпр ныо win

Ц)ИЛВЛ)0 Ц>МЛЬЛф

Составитель В.Ткаченко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С.Юско

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1396 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5