Фильтр буровой скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 1625 я)5 ЕОЗВ 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ФИЛЬТР БУРОВО57) Изобретение отно нию и горной промы быть использовано при тров водозаборных и скважин. Целью изобр вышение эффективно уменьшения контактнУказанная цель достиглежащая проволока 3расположена от проволметра на расстоянии бо ние до вышележащейдиаметра. Расстояниеразного диаметра над иго диаметра определяюзависимости, 3 ил. едователь гический ь тут по осу 1 х ископаеработам, рскому делу(71) Всесоюзный научно-исслский, конструкторско-технолопроектно-изыскательский инстишению месторождений полезньмых, специальным горнымрудничной геологии и маркшейде(56) Авторское свидетельство СССРМ 1000522, кл, Е 03 В 3/18, 1981,Й СКВАЖИНЫ сится к водоснабжешленности и может изготовлении фильводопонизительных етения является пости работы за счет ых сопротивлений. ается тем, что ниже- большего диаметра оки 4 меньшего диальшем, чем расстояпроволоки большего между проволоками роволокой меньшет из установленнойИзобретение относится к водоснабжению и горной промышленности и касается фильтров водозаборных и водопонизительных скважин,Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет уменьшения контактных сопротивлений.На фиг. 1 представлен фильтр, общий вид, разрез; на фиг. 2- узел на фиг, 1; на фиг, 3 - схема, поясняющая обоснование полученной зависимости,Фильтр состоит из каркаса 1 с соединительными патрубками 2 и проволочных спиральных обмоток 3 и 4. Каркас 1 выполнен из продольных стержней 5,соединенных неразьемно (например, с помощью сварки) с соединительными патрубками 2. Соединительные патрубки 2 имеют присоединительные элементы, например, в виде резьбы 6. Витки обмотки 7 выполнены из проволоки 3 большего диаметра, чем витки обмотки 8 из проволоки 4, Витки 7 и 8 жестко(например, адгезионно) соединяются со стержнями 5. Обмотка из проволоки 4 меньшего диаметра выполнена с чередующимся смещенным зазором 9 относительно витков обмотки 7 из проволоки 3 большего диаметра. Величина Ь зазора 9 над витком из проволоки 4 меньшегодиаметра меньше величины Ь 1 зазора 9 под этим же витком. Зазор Ь и Ь 1 измеряется между плоскостями максимального раскрытия, Расстояние 1 между виткали обмоток 7 и 8 иэ проволок 3 и 4 разного диаметра определяется по зависимостит=ас):о сов(агсз 1 п ) .г 1-ггГ 1+ Г 2+д о 50Расстояние т между витками обмоток 7 и 8 из проволок 3 и 4 разного диаметра зависит от зазора Ь между плоскостями максилального раскрытия. Зазор Ь определяют по гранулометрическому составу контактирующего с фильтром грунта с учетом перемещений частиц грунта, их выноса через фильтр и образования сводов возле витков, Следовательно, зазор Ь назначают в зависимости от среднего диаметра б 5 о и эмпи рического коэффициента а, учитывающего суффозионную устойчивость грунта на контакте с фильтром, т,е, Ь = аб 5 о, Коэффициент а зависит также от конструктивных особенностей фильтра, перемещения частиц песка в прифильтровой зоне и других различных факторов. Он может быть определен на основе экспериментов. Условия сводообразования при опирании частиц 10 контактирующего грунта на виток 7(фиг, 2) из проволоки 3 большего диаметра будут отличаться от условий сводообразования при опирании частиц 10 на виток 8 из проволоки 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 меньшего диаметра. Поэтому, в предложенной зависимости должны быть учтены радиусы г 1 и г 2 проволок, из которых сделаны спирали, Учитывая эти предпосылки и асновываясь на экспериментальных работах, получена зависимость 1.Фильтр работает следующим образом, После посадки фильтра в водоносный пласт начинают отбор воды через него. В прифильтровой зоне увеличиваются градиенты напора и соответственно скорость фильтрации. Поток 11 подземных вод, проходя через проволочную обмотку, резко на 90 меняет направление движения (фиг. 2). За счет этого, а также за счет концентрации потока к месту забора воды появляется вертикальная составляющая Р 1 скорости фильтрации, Воздействие гидродинамических сил потока приводит к переформированию структуры прифильтровой зоны. Часть наиболее мелких частиц (меньших по диаметру б 5 о) выносится через фильтр, из оставшихся крупных частиц (больших по диаметру 05 о) формируются своды 12 и 13 над витками 7 и 8. Свод 12 опирается на виток 7 иэ проволоки большего диаметра, имеет достаточно большую площадь опоры и является устойчивым даже при увеличенном расстоянии 1 между витками 7 и 8. Свод 13 опирается на виток 8 из проволоки 4 меньшего диаметра и имеет соответственно меньшую площадь опоры, Для обеспечения его устойчивости расстояние 1 между витками 8 и 14 (фиг. 2) выполняется меньшим, чем расстояние 1 . Уменьшение расстояния между витками 8 и 14 обеспечивает даже при меньшей площади опоры устойчивость свода 13, Устойчивость сводов 12 и 13 позволяет избежать заклинивания зазоров между витками, исключает длительный вынос частиц грунта через фильтр, что повышает эффективность его работы.Формула изобретения Фильтр буровой скважины, включающий каркас из опорных колец с продольными стержнями и водоприемную поверхность, выполненную в виде однослойной спиральной обмотки из проволоки разного диаметра, причем проволока меньшего диаметра размещена между проволоками большего диаметра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет уменьшения контактных сопротивлений, нижележащая проволока большего диаметра расположена от проволоки меньшего диаметра на расстоянии большем, чем расстояние до вышележащей проволоки большего диаметра, при этом расстояние 1 между проволоками разного диаметра над проволокой меньшего диаметра определяют иэ зависи- мостиГ 1 - Г 2т=асЬо соз(агсзи - )г 1+г 2+асу ф где а - эмпирический коэффициент, учитывающий суффозионную устойчивость грунта на контакте с фильтром; 05 о - диаметр частиц грунта, меньшекоторых грунт содержит 50 ф по весу, м; г 1 и г 2 - радиусы проволоки большего именьшего диаметров, м.