Устройство для регенерации скважин на воду

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

- 1, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено19.05.81 (21) 3301690/29-26 ($1) М.КЛ. с присоединением заявки 11о—

В 03 В 3/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (33) УДК 628. »Z.2(088.8) Опубликовано 30,1082. Бюллетень М40

Дата опубликования описания 30.10.82

I утт

1 "т 1!4) -, В.А. Романенко т д ""1г. ЕХ111 ..., .

- 1.,", гЩ1 ф

fj14g

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГEHEPAIIHH СКВАЖИН

HA ВОДУ

Изобретение относится к сооружениям и эксплуатации водозаборных скважин, оборудованных металлическими фильтрами, и предназначено для очистки фильтров и прилегающих к ним водоносных пород от кольматирующих отложений, уменьшающих приток воды в скважины.

Известно устройство для регенерации скважин, представляющее генератор импульсов тока, кабель и электрический разрядник, выполненный в виде .диэлектрического корпуса, в котором установлен электрод (1).

При электрическом разряде внутри фильтровой трубы скважины образуются ударная волна и гидродинамический по.ток, которые вызывают разрушение и диспергирование прилегающих к фильтру сцементированных пород и образование большого количества трещин, обеспечивающих приток воды в скважину. Однако под действием эмульсных нагрузок, сопровождающих электрические разряды, зерна породы не очищаются от гидроокисных и карбонатных планок, а отложившиеся в процессе эксплуатации скважин соли частично остаются в поровом пространстве и являются центрами кристаллизации, способствукнцими последующему интен1 сивному образованию и отложению осад- ков во вновь образованных трещинах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее генератор импульсов тока, емкость для реагента, компрессор, шланг-кабель и скважинный снаряд, состоящий из полого металлического корпуса, в котором расположен высоко потенциальный электрод с кумулятивными выемками и каналами, при этом боковая поверхность электрода изолирована в верхней части диэлектриком(2), При работе известного устройства

:скважинный снаряд устанавливают в зоне фильтра скважины, на электроды разрядника с помощью компрессора::.подают по шлангу раствор реагента, а от генератора импульсов тока по кабелю подают высокое напряжение. Электрический ток вызывает в жидкости образование парогазового пузыря, 25 мгновенное расширение и пробой которого возбуждает упругие импульсы.

Происходит быстрый разогрев раствора реагента и механическое воздействие импульсов на отложения. Под

30 действием последних осадки, кольма9б9843 тирующие фильтр и профильтровую зо-. ну, разрушаются, диспергируются и растворяются в горячем растворе реагента.

Известное устройство имеет слож- 5 ную конструкцгпо, обусловленную наличием расположенных на поверхности земли емкости для реагента, компрессора, а также шланга для подачи реагента в зону фильтра. Кроме этого, оно не обеспечивает эффективного разрушения и диспергирования кольматирующих отложений в связи с ограниченной величиной импульсных давлений, образующихся при кавитации и колебаниях жидкости в зоне фильтра, что приводит к неполному растворению осадков в реагентах и уменьшению эффективности обработки фильтров.

Пель изобретения — интенсификация процесса обработки скважин и упроще" ние конструкции устройства, Поставленная цель достигается тем, что устройство для регенерации сква" жин на воду, содержащее генератор импульсов тока, кабель и высокопотенциальный цилиндрический электрод, снабжен верхней и нижней муфтами с центральными обежными отверстиями, смонтированными на торцах электрода, герметической камерой, эакреп- ЗО ленной на верхней муфте, металлическим диском, коаксиально прикрепленным стержнями к нижней муфте, и клапаном, перекрывающим отверстия в нижней муфте, при этом герметическая 35 камера и муфты выполнены из токонепроводящего материала и расположены .коаксиально электроду.

Предлагаемое выполнение устройства обеспечивает разогрев реагента 40 непосредственно в замкнутой камере внутри фильтровой трубы скважины, интенсивное парообразование и периодический выброс реагента под действием давления упругих паров в виде струй высокого давления, дополнительно разрушающих и диспергирующих кольматирующие отложения. Благодаря этому создаются условия для лучшего растворения осадков в растворе реагента и интенсификации процесса обработки фильтров.

Кроме этого, для предлагаемого устройства не требуется расположенных на поверхности земли емкости для реагентов,. компрессора, кабеля для подачи реагентов в зону фильтра, что упрощает его конструкцию и облегчаег эксплуатацию

На чертеже схематически: представ" лено предлагаемое устройство, про- . бО дольный разрез.

Устройство состоит из высокопотенциального электрода 1, выполненКого в виде толстостенного металлического цилиндра, к которому посредством резьбового соединения снизу крепится муфта 2, а сверху — муфта 3, выполненные из диэлектрического материала гтекстолита,гетинакса и т.п.) . На муфте 3 закреплен цилиндрический резервуар 4, который сверху герметически закрыт крышкой 5. Цилиндр 4 выполнен из диэлектрическо.го материала и заполнен .реагентом б (концентрированной соляной или глинистой кислотой). На муфте 3 установлены упругие центраторы 7, служащие для установки электрода 1 íà ocl1

-фильтровой трубы (не показана), Муфта 2 имеет сквозное отверстие

8, к которому снизу прижат клапан 9 посредством пружины 10, опирающейся на диск 11, прикрепленный с помощью стержней 12 к боковой поверхности муфты 2, Стержневой каркас 12 снизу обтя-» нут сеткой 13 и частично заполнен гранулированной поваренной солью 14.

Электрод 1 посредством провода 15 соединен с положительным полюсом, а центраторы 7 соединечы проводом 1б с отрицательным полюсом генератора импульсов тока, расположенным на поверхности земли вблизи устья скважины (не показан). Подача импульсов тока от генератора на электроды устройства производится по двухжильному кабелю 17, одновременно служащему для опуска и подъема аппарата.

Обработка фильтра скважины с помощью предлагаемого устройства про- изводится следующим образом.

Перед спуском аппарата в скважину полость цилиндра 4 и электрода 1 заполняется реагентом, который выбирается в зависимости от характера кольматирующих отложений. Например, при кольматации фильтра и призабойной области солями кальция и магния в качестве реагента используется концентрированная соляная кислота со стабилизирующими добавкагы, если же в составе кольматантов преобладают глиHистые и кремне-глинистые соединения, то в качестве реагента целесообразно использовать смесь соляной и плавиковой кислот (глинистую кислоту). Полость стержневого каркаса 12, обтянутого сеткой 13, заполняется гранулированным хлористым натрием 14.

После подготовительных операций аппарат спускают на кабеле 17 по стволу скважины в зону фильтра и устанавливают в его верхней части. По истечении некоторого времени, определяемого опытным путем, хлористый натрий 14, находящийся в твердом состоянии, растворяется в скважинной воде, и слой воды, прилегающий к электроду 1, становится электролитом, т,е. приобретает способность проводить электрический ток °

На положительный электрод (анод)

1 от генератора, расположенного на

96984З поверхности земли, подают по кабелю

17 и проводу 15 импульсы тока. В качестве отрицательного электрода (катода) используют металлическую фильтровую трубу, к которой прижаты металлические центраторы 7, соединенные через провод 16 и кабель 17 с отри,цательным полюсом генератора.

При прохождении импульсов тока через электролит между катодом v. анодом последний разогревается до вы-1.0 сокой температуры и нагревает нахощ щийся .внутри электрода реагент б, а также прилегающий к аноду слой электролита. При интенсивном испаре- нии реагента 6, находящегося в гер- 15 диетически закрытой камере б, давление упругих паров возрастает, под действием последнего клапан 9 отжимается и доведенный до высокой температуры раствор реагента 6 выбрасывается наружу в виде радиальных струй высокого давления. Под действием последних происходит частичное ,разрушение и диспергирование отложений, кольматирующих фильтр. Ныбрасываемый из аппарата реагент смешиваетcs с прилегающим к аноду 1 слоем водЫ, который превращается в электролит.

Одновременно при прохождении импульсов тока между катодом и анодом в слое электролита образуется паро,газовый пузырь, периодическое расши" рение и схлопывание которого возбуждает в жидкости упругие колебания.

Механическое воздействие импульсов на отложения вызывает их окончательное разрушение и диспергирование. Интенсивное перемешивание реагента и его нагрев до высокой температуры способствует лучшему растворению разру- 40 шенных кольматантов в растворе реагента.

После обработки первой зоны фильтра, соответствующей длине анода 1

l аппарат опускается на кабеле 17 ниже 45 и обрабатывает следующий участок фильтровой трубы. Таким образом производится восстановление проницаемости фильтра по всей его длине.

Предлагаемое устройство в отличие от известного обеспечивает дополнительное разрушение кольматирующих отложений струями реагента, выбрасываемыми под давлением упругих паров,нагретого до высокой температуры.

Благодаря этому степень очистки фильтров скважин предлагаемым устройством по сравнению с известным возрастает на 15-204. Кроме того, для него не требуется емкости для реагентов, компрессора, шланга, что упрощает конструкцию и облегчает эксплуатацию.

Формула изобретения

Устройство для регенерации скважин на воду, содержащее генератор импульсов тока, кабель и высокопотенциальный цилиндрический электрод, отличающее с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки скважин и упрощения конструкции, оно снабжено верхней и нижней муфтами с центробежными отверстиями, смонтированными на торцах электрода, герметической камерой, закрепленной на верхней муфте, металлическим диском, коаксиально прикрепленным стержнями к нижней муфте, и клапаном, перекрывающим отверстия в нижней муфте, при этом герметическая камера и муфта выполнены из токонепроводящего материала и расположены коаксиально электроду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 414005, кл. В 08 B 9/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 590017, кл. В 06 В 1/02, 1978.

969843

Составитель Е.Задорожный

Редактор С.Крупенина Техред Е. баритончик Корректор А.Ференц

Заказ 8314/34 Тираж 781 Подписною

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент ", r.Ужгород, ул.Проектная,4