Фильтр водозаборной скважины

 

Изобретение относится к эксплуатации водозаборных скважин и предназначено для увеличения их производительности. Техническим результатом является повышение производительности водозаборной скважины. Фильтр водозаборной скважины содержит выполненный в виде перфорированной трубы опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом. Верхний конец шланга открыт для соединения с источником давления. На фильтрующем покрытии установлены Г-образные скобы, горизонтальные полки которых жестко закреплены на перфорированной трубе, а в их вертикальные стойки упираются внешней поверхностью плоские эластичные кольца, контактирующие с фильтрующей поверхностью, на внутренней стороне которых размещена щетина из гибких штырей, между которыми выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия. Насадки выполнены суживающимися в сторону фильтрующего покрытия, с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими. В полости плоских эластичных колец установлены пульсаторы, выполненные из свободно насаженных на вертикальную ось пружинистых пластин изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o. 4 ил.

Изобретение относится к эксплуатации водозаборных скважин и предназначено для увеличения их производительности.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. а.с. 1661306, МКИ Е 03 В 3/18, Бюл. 25, 1989), содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления.

Недостатком данного фильтра является недостаточная очистка фильтрующего покрытия от кольматанта из-за отсутствия механического воздействия на него.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. патент РФ 2130532, МПК Е 03 В 3/18, Е 21 В 43/08, Бюл. 14, 1999), содержащий выполненный в виде перфорированной трубы опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, на фильтрующем покрытии установлены Г-образные скобы, горизонтальные полки которых жестко закреплены на перфорированной трубе, а в их вертикальные стойки упираются внешней поверхностью плоские эластичные кольца, контактирующие с фильтрующей поверхностью, на внутренней стороне которых размещена щетина из гибких штырей, между которыми выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия.

Недостатком данного фильтра является недостаточно высокая степень регенерации фильтрующего покрытия из-за слабого воздействия гидродинамических сил на кольматант.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение производительности водозаборной скважины путем выполнения насадок суживающимися в сторону фильтрующего покрытия, с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими, и установки в полости плоских эластичных колец пульсаторов, выполненных из свободно насаженных на вертикальную ось пружинистых пластин изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o.

Технический результат достигается тем, что в фильтре водозаборной скважины, содержащем выполненный в виде перфорированной трубы опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, на фильтрующем покрытии установлены Г-образные скобы, горизонтальные полки которых жестко закреплены на перфорированной трубе, а в их вертикальные стойки упираются внешней поверхностью плоские эластичные кольца, контактирующие с фильтрующей поверхностью, на внутренней стороне которых размещена щетина из гибких штырей, между которыми выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия, насадки выполнены суживающимися в сторону фильтрующего покрытия, с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими, а в полости плоских эластичных колец установлены пульсаторы, выполненные из свободно насаженных на вертикальную ось пружинистых пластин изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого фильтра водозаборной скважины; на фиг.2 - узел I на фиг.1, выровка плоского кольца при отсутствии в нем давления; на фиг.3 - развертка внутренней поверхности суживающихся насадок с криволинейными спиралевидными направляющими; на фиг.4 - схема пульсаторов, выполненных из пружинистых пластин изогнутой формы.

Фильтр водозаборной скважины состоит из опорного каркаса, выполненного в виде перфорированной трубы 1, на которую навита проволочная спираль 2. Фильтрующее покрытие выполнено в виде сетки 3 из нержавеющей стали или латуни, установленной на спирали 2. На фильтрующем покрытии 3 установлены Г-образные скобы 4, в которых заключены размещенный по спирали заглушенный снизу шланг 5, выполненный из эластичного материала, например из мягкой резины, тонкого полиэтилена, водонепроницаемого брезента и т.п., и плоские эластичные кольца 6. Верхний конец шланга 5 через ствол скважины выведен на поверхность земли и открыт для соединения с компрессором или насосом (не показаны). Горизонтальные полки 7 Г-образных скоб 4 жестко закреплены на перфорированной трубе 1, а в вертикальные их стойки 8 упираются внешней своей поверхностью плоские эластичные кольца 6. На внутренней стороне плоских эластичных колец 6, контактирующих с фильтрующим покрытием 3 фильтра размещена щетина из гибких штырей 9. Между штырями 9 выполнены отверстия с насадками 10, направленными в сторону фильтрующего покрытия. Насадки 10 выполнены суживающимися в сторону фильтрующего покрытия с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими 11. В полости эластичных колец 6 установлены пульсаторы 12, выполненные из пружинистых пластин 13, 14, 15 и 16 изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o, свободно насаженных на вертикальную ось 17.

Фильтр водозаборной скважины работает следующим образом. В начальный период работы скважины, оборудованной предлагаемым фильтром, шланг 5 и эластичное кольцо 6 находятся в плоском состоянии. При уменьшении дебита скважины из-за кольматации фильтрующего покрытия (сетки) 3 шланг 5 присоединяется к нагнетательному патрубку насоса или компрессора и в них подается под давлением регенерирующий химический раствор или сжатый воздух. При этом шланг 5 и эластичные кольца 6 расширяются. Внешний диаметр шланга 5 становится равным зазору между фильтрующим покрытием (сетки) 3 и вертикальными стойками 8 Г-образных скоб 4. Одновременно при этом расширяются плоские эластичные кольца 6, достигая своими штырями 9 до фильтрующего покрытия (сетки) 3, а из суживающихся насадок 10, направленных в сторону фильтрующего покрытия 3, выбрасывается промывная жидкость, двигаясь по криволинейным спиралевидным направляющим 11, расположенных на их внутренней поверхности, распространяется в виде волн и приводит в колебательное движение штыри 9 и пульсации пульсаторов 12, выполненных из пружинистых пластин 13, 14, 15 и 16 изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o, свободно насаженных на вертикальную ось 17, которые вызывают резонанс, переходящий в интерференцию. Все это способствует интенсивной регенерации фильтрующего покрытия 3 от кольматанта за счет пульсации и гидродинамических сил и химического воздействия путем окисления промывным веществом. Кроме того, механическое воздействие штырей 9 на внешнюю поверхность фильтрующего покрытия 3 одновременным воздействием гидродинамических сил промывного вещества разрушает образовавшийся в сетке кольматант вплоть до отверстий каркаса и восстанавливает ее фильтрующую способность. Кроме того, промывная жидкость, воздействуя на поверхность сетки и отражаясь от нее, поступает в фильтрующий пласт и промывает его. При этом за счет действия суживающихся насадок 10 с криволинейными спиралевидными направляющими 11 и пульсаторов 12, выполненных из пружинистых пластин 13, 14, 15 и 16 изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o, свободно насаженных на вертикальную ось 17, значительно интенсифицируется воздействие промывной жидкости на фильтрующий пласт.

Предлагаемый фильтр водозаборной скважины за счет использования суживающихся насадок с криволинейными спиралевидными направляющими на их внутренней поверхности и пульсаторов, выполненных из пружинистых пластин изогнутой формы, повышают степень регенерации фильтрующего покрытия и производительность водозаборной скважины.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в комплексном использовании механических, гидродинамических сил, эффекта закрутки и пульсации для повышения степени регенерации фильтра водозаборной скважины и ее производительности.

Формула изобретения

Фильтр водозаборной скважины, содержащий выполненный в виде перфорированной трубы опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным снизу эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, на фильтрующем покрытии установлены Г-образные скобы, горизонтальные полки которых жестко закреплены на перфорированной трубе, а в их вертикальные стойки упираются внешней поверхностью плоские эластичные кольца, контактирующие с фильтрующей поверхностью, на внутренней стороне которых размещена щетина из гибких штырей, между которыми выполнены отверстия с насадками, направленными в сторону фильтрующего покрытия, отличающийся тем, что насадки выполнены суживающимися в сторону фильтрующего покрытия, с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими, а в полости плоских эластичных колец установлены пульсаторы, выполненные из свободно насаженных на вертикальную ось пружинистых пластин изогнутой формы количеством не менее четырех, противоположные торцы которых образуют угол 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4