Фильтр буровой скважины
Полезная модель относиться к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажных скважин фильтрами. В большинстве случаев водопонизительные и водозаборные скважины оборудуются трубчатыми, каркасно-стержневыми и кожуховыми фильтрами. Трубчатые фильтры состоят из перфорированной трубы, проволочной обмотки и металлических стержней. Каркасно-стержневые фильтры содержат проволочную обмотку, металлические стержни, опорные пояса жесткости, соединительные муфты, верхние и нижние соединительные патрубки. Кожуховые фильтры включают в себя перфорированную трубу, песчано-гравийную обсыпку, штыри для крепления сетки и стальные обручи для крепления сетки. Технической задачей полезной модели является, создание конструкции легко извлекаемого из буровой скважины фильтра, увеличение сроков эксплуатации скважины, упрощение эксплуатации, а, следовательно, сокращение капитальных затрат. Поставленная задача решается тем, что фильтр буровой скважины состоит 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 центрующих кольцах выработаны углубления, в которых устанавливаются вращающиеся ролики, вращающиеся ролики закрепляются при помощи пружинящих осей вращения в круглых пазах.
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к водоснабжению и водопонижению, и может быть использована при оборудовании водозаборных и дренажных скважин фильтрами.
Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас, опорные стержни и витки профилированной проволоки с образованием горизонтальных щелей, расширяющихся во внутрь фильтра (Изобретение к патенту РФ 
2074313, E21B 43/08, 27.02.97.).
Недостатком известного фильтра является необеспеченность образования арочных устойчивых структур вокруг фильтра в процессе эксплуатации скважины.
Известна конструкция фильтров с водоподъемной поверхностью из сеток (Фильтры буровых скважин [Текст] / В.М. Гаврилко, В.С. Алексеев. 2-у изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1976. - 342 с: ил., табл.). Рабочая часть сетчатого фильтра состоит из следующих элементов: опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, накладываемой па опорный каркас для обеспечения более свободного доступа профильтровавшийся воде к проходным отверстиям каркаса; фильтрационной сетки, которой покрывается каркас и накладных планок.
К недостаткам указанного фильтра относятся сложность извлечения из ствола скважины и ремонта фильтра.
Наиболее близким аналогом является скважинный фильтр, который состоит 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. (Патент на полезную модель РФ 129552, E21B 43/08, 28.06.2012.)
Недостатком известного фильтра является необходимость в прикладывании больших усилий при установке и извлечении фильтра из опорного каркаса, которая связана со значительной силой трения центрирующих колец об опорный каркас и обсадную колонну при установке или извлечении фильтра.
Технической задачей полезной модели является снижение силы трения между обсадной колонной и фильтром при установке и извлечении фильтра, увеличение сроков эксплуатации скважины, упрощение эксплуатации, а, следовательно, сокращение эксплуатационных затрат.
Поставленная задача решается тем, что фильтр буровой скважины состоит 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 центрирующие кольца, в центрующих кольцах выработаны углубления, в которых устанавливаются вращающиеся ролики, вращающиеся ролики закрепляются при помощи пружинящих осей вращения в круглых пазах.
Конструкция фильтра буровой скважины поясняется чертежами Фиг. 1. и Фиг. 2. На Фиг. 1. представлены схема устройства фильтра буровой скважины и разрез А-А, а на Фиг. 2. изображен сегмент разреза Б-Б.
На чертежах показано, что фильтр буровой скважины состоит из опорного каркаса 1. представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу; проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками 5, накладываемой на стержни жесткости 6, опорный каркас 1 является продолжением нижней части обсадной трубы буровой скважины, расположен с внешней стороны фильтрационной сетки 3, между опорным каркасом 1 и фильтрационной сеткой 3, располагаются центрирующие кольца 4. В центрирующих кольцах 4 расположены углубления 11, в которые закрепляются вращающиеся ролики 7. Вращающиеся ролики 7 закрепляются при помощи пружинящих осей вращения 9, вставляемых в круглые пазы 8. Между осями вращения 9 находится пружина 10.
Фильтр буровой скважины работает следующим образом: в углубления 11 центрирующих колец 4 закрепляются вращающиеся ролики 7 путем сжатия пружины 10 и осей вращения 9 и помещения вращающихся роликов 7 в углубления 11. После освобождения пружинящих осей вращения 9 от удерживания они занимают свое место в круглых пазах 8. Опорный каркас 1 устанавливается при устройстве обсадных труб буровой скважины и является продолжением нижней части обсадных труб. Он предназначен для удерживания гравийной обсыпки и фильтра буровой скважины. Вода из водоносного пласта проходя гравийную обсыпку поступает в буровую скважину через отверстия 2 расположенные 1? опорном каркасе 1, затем фильтруется через фильтрационную сетку 3 с последующей откачкой погружным насосом. Фильтрационная сетка 3 закрепляется на проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками 5, которые фиксируются стержнями жесткости 6. Центрирование фильтра буровой скважины при опускании, производиться при помощи центрующих колец 4, расположенных между опорным каркасом 1 и фильтрационной сеткой 3.
При необходимости ремонта или замены фильтра его извлекают из буровой скважины. Так как фильтрационная сетка 3 не соприкасается с гравийной обсыпкой, а контактирует с опорным каркасом 1 центрующими кольцами 4, в которых закреплены вращающиеся ролики 7, то силы трения и сопротивления при извлечении фильтра сведены к минимуму и как следствие, значительно облегчается и упрощается процесс демонтажа фильтра. Отстойник буровой скважины не нуждается в очистке (т.к. при извлечении фильтра, обрушению грунта и гравийной обсыпки препятствует опорный каркас 1) и новый фильтр буровой скважины можно устанавливать без подготовительных работ.
Применение предложенной конструкции фильтра буровой скважины позволяет:
- производить установку и извлечение фильтра буровой скважины с минимальными усилиями;
- исключить из операций при замене фильтра работы по чистке отстойника скважины;
- не бурить новую буровую скважину, а использовать отремонтированную в дальнейшей эксплуатации;
- снизить затраты па ремонт буровых скважин;
- упростить эксплуатацию буровых скважин.
Фильтр буровой скважины состоит 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, отличающийся тем, что в центрующих кольцах выработаны углубления, в которых устанавливаются вращающиеся ролики, вращающиеся ролики закрепляются при помощи пружинящих осей вращения в круглых пазах.
