Устройство для обработки фильтров скважин

Предложение относится к эксплуатации водозаборных скважин, в частности к устройствам для регенерации эксплуатируемых на воду скважин и может быть использовано при ремонтных работах на водозаборных скважинах. Устройство содержит герметичный корпус, присоединенный к нему снизу цилиндр с крышкой, в виде сплошной мембраны, установленный под ним с зазором и соединенный с ним открытый сверху шламонакопитель, размещенные в корпусе две электромагнитные катушки и ударник, периодически взаимодействующий с наковальней. Новым является то, что в корпусе дополнительно помещен коммутатор, соединяющий электромагнитные катушки с кабелем и состоящий из четырех полупроводниковых диодов.

Предложение относится к эксплуатации водозаборных скважин, в частности к устройствам для регенерации эксплуатируемых на воду скважин и может быть использовано при ремонтных работах на водозаборных скважинах.

Известно устройство для обработки скважин, взятое за прототип [1], содержащее герметичный корпус, присоединенный к нему снизу цилиндр с крышкой, в виде сплошной мембраны. К цилиндру снизу с зазором прикреплен открытый сверху шламонакопитель. В корпусе размещены две электромагнитные катушки и ударник, периодически взаимодействующий с наковальней, жестко соединенной с мембранной. В нижней части цилиндра и в верхней части шламонакопителя, установлены манжеты из эластичного материала, внешний диаметр которых больше внутреннего диаметра фильтра скважины.

Устройство подвешивается на картонажном кабеле или тросе и питающем кабеле, через который осуществляется питание катушек.

Устройство для обработки фильтров скважин работает следующим образом.

На катушки по кабелю поочередно подаются импульсы напряжения. Под действием электромагнитной силы ударник совершает возвратно-поступательное движение и при движении вниз ударяет о наковальню, которая воздействует на мембрану. Мембрана создает импульс избыточного давления в камере образованной цилиндром и шламонакопителем. Через зазор между цилиндром и шламонакопителем, с помощью манжет, действие импульса направляется на фильтр скважины, при этом кольматантнтакт разрушается. По завершении удара наковальня возвращается в исходное положение, при этом в активном зазоре создается разрежение, и частицы кольматанта затягиваются в шламонакопитель. Таким образом, обеспечивается активная обработка фильтра скважины.

Достоинствами известного устройства является эффективная обработка фильтра скважины при минимальных затратах. Однако для управления катушек требуется как минимум трехжильный кабель. Что в свою очередь повышает общую стоимость устройства, массогабаритные показатели и снижает его надежность.

Целью решения является повышение надежности и снижение стоимости и массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки фильтров скважин, содержит герметичный корпус, присоединенный к нему снизу цилиндр с крышкой, в виде сплошной мембраны, установленный под ним с зазором и соединенный с ним открытый сверху шламонакопитель, размещенные в корпусе две электромагнитные катушки и ударник, периодически взаимодействующий с наковальней, жестко соединенной с мембраной, установленные в нижней части цилиндра, и в верхней части шламонакопителя манжеты, из эластичного материала, внешний диаметр которых больше внутреннего диаметра фильтра.

Новым является то, что в корпусе дополнительно помещен коммутатор, соединяющий электромагнитные катушки с кабелем и состоящий из четырех полупроводниковых диодов, причем один провод кабеля соединен с концом первой электромагнитной катушки и началом второй, второй провод кабеля соединен с анодом первого диода и катодом второго, катод первого диода присоединен к началу первой электромагнитной катушки, а анод второго диода к концу второй электромагнитной катушки, третий и четвертый диоды подключены параллельно катушкам, причем третий диод соединен катодом с катодом первого диода, а четвертый диод анодом с анодом второго диода.

На фиг.1 представлено устройства для обработки фильтров скважин продольный разрез; на фиг.2 - принципиальная схема коммутатора подключенного к катушкам электромагнитного импульсного источника.

Устройство для обработки скважин состоит из герметичного корпуса 1, присоединенный к нему снизу цилиндр 2 с крышкой 3, в виде сплошной мембраны. К цилиндру снизу с зазором присоединен, открытый сверху шламонакопитель 4, в корпусе размещены две электромагнитные катушки 5, 6 установленные на направляющей 7 и ударник 8, периодически взаимодействующий с наковальней 9. Наковальня 9 жестко соединена с крышкой цилиндра 3. К нижней части цилиндра 2 и к верхней части шламонакопителя 4, прикреплены манжеты 10 и 11, из эластичного материала, внешний диаметр которых больше внутреннего диаметра фильтра скважины (на фиг.1 не показан). В корпусе 1 дополнительно помещен коммутатор 12 соединяющий катушки с кабелем. Коммутатор 12 состоит из четырех полупроводниковых диодов 13, 14, 15, 16. Электромагнитные катушки 5, 6 соединены межу собой и присоединены к одному проводу кабеля. Второй провод кабеля соединен с анодом первого диода 13 и катодом второго 14 диода. Катод первого диода 13, присоединен к началу первой электромагнитной катушки 5, а анод второго диода 14 к концу второй электромагнитной катушки 6. Третий 15 и четвертый 16 диоды подключены параллельно электромагнитным катушкам 5, 6, причем третий диод 15 катодом соединен с катодом первого диода 13, а четвертый диод 16 анодом с анодом второго диода 14.

Устройство посредством монтажной петли 17 подвешивается на тросе и посредством кабеля соединяется с блоком управления (на фиг.1 не показаны). Устройство для обработки фильтров скважин работает следующим образом.

Импульсы управления различной полярности подаются от блока управления, через коммутатор 10, на электромагнитные катушки 5, 6. Импульс положительной полярности подается через первый диод 13 на первую электромагнитной катушку 5, и в ней начинает протекать электрический ток, создающий электромагнитное поле, под действием, которого, ударник 8 поднимается, при прекращении положительного импульса ток в первой электромагнитной катушке замыкается через диод 15. Импульс отрицательной полярности подается через второй диод 14 на вторую электромагнитной катушку 6, и в ней начинает протекать электрический ток, создающий электромагнитное поле, под действием, которого, ударник 8 разгоняется вниз. При прекращении отрицательного импульса ток во второй электромагнитной катушке замыкается через диод 16. Разогнавшийся вниз ударник 8 ударяет по наковальне 9, и она передает полученный импульс крышке 3. Так как крышка 3 выполнена в виде мембраны и имеет податливость, она прогибается вниз и создает импульс избыточного давления в камере образованной цилиндром 2 и шламонакопителем 4. Через зазор между цилиндром 2 и шламонакопителем 4, с помощью манжет 10, 11 действие импульса направляется на фильтр скважины, при этом кольматант разрушается. По завершении удара наковальня 9, с крышкой 3, возвращается в исходное положение, при этом в активном зазоре создается разрежение, и частицы кольматанта затягиваются в шламонакопитель 4. Таким образом, обеспечивается активная обработка фильтра скважины.

Использование предложенного коммутатора позволило для передачи управляющих импульсов использовать вместо трех проводов, два, что в свою очередь обеспечило снижение массы и стоимости кабеля и повысило надежность устройства в целом.

1. Авторское свидетельство СССР 1788165, МПК Е03В 3/15

Устройство для обработки фильтров скважин, содержащее герметичный корпус, присоединенный к нему снизу цилиндр с крышкой, в виде сплошной мембраны, установленный под ним с зазором и соединенный с ним открытый сверху шламонакопитель, размещенные в корпусе две электромагнитные катушки и ударник, периодически взаимодействующий с наковальней, жестко соединенной с мембранной, установленные в нижней части цилиндра и в верхней части шламонакопителя манжеты из эластичного материала, внешний диаметр которых больше внутреннего диаметра фильтра, отличающееся тем, что в корпусе дополнительно помещен коммутатор, соединяющий электромагнитные катушки с кабелем и состоящий из четырех полупроводниковых диодов, причем один провод кабеля соединен с концом первой электромагнитной катушки и началом второй, второй провод кабеля соединен с анодом первого диода и катодом второго, катод первого диода присоединен к началу первой электромагнитной катушки, а анод второго диода к концу второй электромагнитной катушки, третий и четвертый диоды подключены параллельно электромагнитным катушкам, причем третий диод соединен катодом с катодом первого диода, а четвертый диод анодом с анодом второго диода.