Устройство для удаления механическихпримесей из скважины

Союз Советских Социалистических РеслубликОП ИСАНИНА ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл.з Е 21 В 43/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения А, И.Деревянных Проектно-конструкторская контора дреста Востокбур од Министерства монтажных и специальнйхстроительных работ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ СКВАЖИНЫИзобретение относится к добыченефти, воды и других жидкостей избуровых скважин и может быть использовано в скважинах с повышенным илнмалым содержанием механических примесей, преимущественно для водозаборных скважин,Известен фильтр, состоящий изнадфильтровой трубы, каркаса и фильтрукщей поверхности и отстойника.Отстойник служит для размещения частицпороды, прошедших через фильтр и неудаленных с откачиваемой жидкостью1),15Недостатком этого устройства является то, что в результате ограниченного объема отстойника происходитего сравнительно быстрое заполнение,а затем заклинивание самого фильтраосевшими частицами породы, что, всвою очередь, требует систематической очистки скважины, как в периодосвоения, так и в период эксплуатации, 25Наиболее близким техническим решением является устройство для удаления механических примесей из скважины, содержащее наружную трубу ивнутреннюю с радиальными отверстия-. ми в нижней части и уплотнением вверхней (2) . Однако это устройство обладает рядом существенных недостатков,которые не позволяют применять его в водозаборных или других длительно действующих скважинах, Прежде всего перекрытие наружной перфорированной трубы по всей длине внутренней трубой создает значительные гидравлические сопротивления., Во-вторых, перекрытие фильтра трубой и их жесткое соединение исключает проведение внутри фильтра целого ряда технологических операций по интенсификации водо- притока в период освоения и эксплуатации скважины, Поэтому эти устрой" ства применяются только при водопонижении вакуумными установками и не применяются на водозаборных скважинах. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет снижения гидравлических сопротивлений в фильтре.Поставленная цель достигается тем, что длины наружной и внутрен 800341ней трубы связаны следующим соотношением:Ъ075 й ЧГгде и - высота внутренней трубы, м 1В - длина наружной трубы, м 1й - внутренний диаметр наружнойтрубы,м;Ч - скорость осаждения частицв жидкости, м/с;4 - дебит скважины, м/с причем внутренняя труба снабжена конусными направляющими для свободного сброса в скважину и замком для ее извлечения.Сущность изобретения заключается в следующем.Для течения жидкости через фильтр, в общем случае, характерно неравенство скоростей поступления жидкости в Фильтр (входные скорости) и скорости ее движения внутри Фильтра. При выносе из породы механические частицы, пройдя отверстие Фильтра, попадают в поток с меньшими скоростями, Естественно, что частицы, вес которых превышает подъемную силу потока, будут осаждаться на забое и образовывать пробку, Таким образом, наружную перфорированную трубу (фильтр) по отношению к попавшим внутрь него механическим примесям можно разделить на две зоны: активную, в пределах которой подьемная сила потока достаточная для выноса частиц, и пассивную, где частица оседает на забой скважины, И внутренняя труба устанавливается внутри наружной так, чтобы разделить поверхность наружной трубы на две эоны: активную и пассивную.Такое взаимное расположение внутренней трубы и наружной обеспечивает снижение гидравлических сопротивлений в активной зоне фильтра и выравнивание гидравлической нагрузки на фильтр, а также (что не менее важно) воэможность непосредственного воздействия на внутреннюю поверхность фильтра гидромеханическими средствами при освоении скважин.На чертеже показана конструкция устройства.Устройство состоит из надфкльтровбй трубы 1, наружной перфорированной трубы (фильтра) 2, заглушки 3 с клапаном 4 и свободно размещеннойвнутри фильтра 2 внутренней трубой 5 с уплотнением 6. Труба 5 снабжена в нижней части отверстиями, а в верхней - конусными направляющими 7 и замком 8.Устройство работает следующим образом.Внутренняя труба 5 с уплотнением б устанавливаются в нижнюю .часть фильтра и разделяют фильтрующую поверхность на две зоны; активную и50 55 5 30 35 20 25 ЗО 35 4 О пассивную. Величина этих эон определяется расчетом и в конкретныхусловиях может регулироваться изменением длины трубы 5, Механическиечастицы, прошедшие через наружнуютрубу ниже уплотнения б, направляются по кольцевому пространствувниз, проходят через отверстия внижней части трубы 5 и по ее каналунаправляются в верхнююю часть фильтра, где смешиваются с остальным потоком жидкости. Таким образом, эасчет установки уплотнения 6 и трубы5 снижаются гидравлические сопротивления, ликвидируется пассивная зонафильтра, в которой обычно происходитоседание и накопление механическихчастиц и сохраняются возможностидля проведения работ внутри фильтрав период освоения или эксплуатации,В тех скважинах, где порасчетувысота пассивной зоны фильтра незначительна, уплотнительный элемент бс трубой 5 могут устанавливаться вфильтре перед спуском.его в скважину, Ввиду малой высоты трубы 5 онане будет создавать препятствйй дляобработки большей части фильтра,например, гидравлическими струйными,аппаратами и:др.Если по расчету высота пассивнойзоны значительна (более 25-30)труба 5 с уплотнением 6 могут бросаться в скважину (внутрь фильтра)при освоении после проведения внутри фильтра запланированных операций.Для попадания их внутрь фильтра служат конусные направлякщие 7.Если в процессе эксплуатации скважины будет наблюдаться снижение еедебита,в результате заиливания, достаточно в скважину внутрь фильтрабросить трубу 5 с уплотненнем, чтобы произошла очистка фильтра от механических частиц в процессе еедальнейшей эксплуатации,Формула иэобретения 1. Устройство для удаления механических примесей из скважины,содержащее наружную перфорированную трубу и внутреннюю с радиальными отверстиями в нижней части и уплотнением в верхней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет снижения гидравлических сопротивлений в фильтре, длины наружной и внутренней рубы связаны следующим соотношением:800341 Составитель Е.МолчановаРедактор П.Макаревич Техред И. Асталош КорректорС.Ше Подписноо нтета СССРоткрытийская наб д,4/5 ого ний Ра лнал ППП Патентф, г,ужгород, ул,Проектна Ч - скорость осаждения частиц вжидкости, м 1/с;Я - дебит скважин, м- /с.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что внутренняя труба снабжена конусными направляющими для свободного сброса в скважину и замком для ее извлечения,Эакаэ 10345/33 Тираж 638 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, ЖИсточники информации,принятые во внимание при Экспертизе 1, Альтовский М.Е, Справочник гидрогеолога, М., Госгеолтехиздат,1962, с,365,2, Альтовский М.Е; Справочник гидролеолога. М., Госгеолтехиздат,1962, с.369.