SU1649050A1 - Устройство дл очистки фильтров водозаборных скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  сооружени  и эксплуатации водозаборных скважин и предназначено дл  очистки их от кольма- тгнта. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса очистки путем увеличени  частоты колебаний поршн . Устройство состоит из открытого снизу цилиндрического корпуса 1, в нижней части которого установлен поршень 2, соединенный штоком 3 с дополнительным поршнем 4 меньшего диаметра. Между поршнем 4 и крышкой 5 установлена пружина 6, регулируема  винтом 7..Корпус 1 разделен перегородкой 8 с перепускным каналом 9 на верхнюю 10 и нижнюю 11 камеры. В камерах 10 и 11 установлены клапаны 12,13, соединенные между собой штоками 14 и прижимаемые к перегородке 8 пружинами 15, 16. В корпусе 1 выполнены канал 17 дл  подачи сжатого воздуха в камеру 10 по шлангу 18 и канал 19 дл  отвода сжатого воздуха из камеры 11 на поверхность земли по шлангу 20. Канал 17 также сообщен с полостью упругой камеры 21, расположенной на боковой поверхности корпуса 1 и выполн ющей роль надувного пакера. К корпусу 1 прикреплены стержни 22, на которых установлен конический отражатель 23, локализующий обрабатываемый участок фильтра скважины, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ел с

Description

Изобретение касается сооружения и эксплуатации водозаборных скважин и предназначено для очистки фильтра скважины и прифильтровой зоны пласта от кольматанта.

Цель изобретения - интенсификация процесса очистки путем увеличения частоты колебаний поршня.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из открытого снизу цилиндрического корпуса ! в нижней части которого установлен поршень 2, соединенный штоком 3 с дополнительным поршнем 4, меньшего диаметра. Между поршнем 4 и крышкой 5 установлена регулируемая пружина 6, опирающаяся на винт 7 и воспринимающаяся гидростатическое давление столба воды в скважине, действующее снизу вверх на поршень 2.

Внутри корпуса 1 расположёна горизонтальная перегородка 8 с перепускным каналом 9, разделяющая корпус 1 на верхнюю 10 и нижнюю 11 камеры. В камерах 10 и 11 установлены плоские клапаны 12 и 13, соединенные между собой штоками 14 и прижимаемые к перегородке 8 посредством пружин 15 и 16. Внутри корпуса 1 выполнен канал 17 для подачи сжатого воздуха в верхнюю камеру 10 от компрессора (не показан), расположенного на поверхности земли, по шлангу 18. Для выпуска отработанного воздуха из нижней камеры 11 в корпусе 1 выполнен сбросной канал 19, который соединен с шлангом 20, выведенным на поверхность земли. Канал 17 сообщен с полостью упругой камеры 2! расположенной на боковой поверхности корпуса 1. К корпусу 1 прикреплены стержни 22, на которых установлен конический отражатель 23.

Устройство работает следующим образом.

Устройство на шлангах 18 и 20спускают в скважину и устанавливают в верхней части фильтровой трубы. От компрессорного агрегата по шлангу 18 подают сжатый воздух, который частично поступает по каналу 17 в камеру 21, раздувает ее и плотно прижимает к поверхности фильтровой трубы (не показана). При этом камера 21, играющая роль пакера, надежно фиксирует корпус 1 устройства внутри фильтровой трубы и отделяет обрабатываемый участок фильтровой трубы от вышележащей части скважины.

При поступлении сжатого воздуха в верхнюю камеру 10 дифференциальный поршень, образованный поршнями 2 и 4, под действием давления сжатого воздуха перемещается вверх, при этом сжимается нижняя пружина 16 и.клапаны 12 и 13. соединенные штоками 14, перемещаются вверх, соединяя через канал 9 полости 10 и 11 и перекрывая канал 19. При равенстве давлений в нижней 11 и верхней 10 камерах дифференциальный поршень движется вниз, так как площадь поршня 2 больше площади поршня 4. При этом клапаны 12 и 13 перемещаются в нижнее положение, перекрывая доступ сжатого воздуха в перепускной канал 9 и нижнюю камеру 1! Затем цикл возвратно-поступательного движения дифференциального поршня повторяется.

При возвратно-поступательном движении поршня, которое производится с частотой 20-30 Гц и амплитудой 3-5 мм, столб воды в фильтровой трубе на участке между поршнем 2 и отражателем 23 совершает упругие колебания с такой же частотой и амплитудой. Под воздействием гидродинамических нагрузок, возникающих при вибрации поршня, глинистые частицы и рыхлые отложения, кольматирующие участок фильтра между поршнем 2 и отражателем 23 и прифильтровую зону водоносного пласта, разрушаются, диспергируются, а при последующей откачке эрлифтом выносятся вместе с потоком воды на поверхность земли. Наличие отражателя 23 локализирует и усиливает действие гидродинамических нагрузок на ограниченном участке фильтровой трубы, что способствует интенсивному процессу очистки фильтра скважины.

Отработанный воздух проходит по каналу 19 и выходит на поверхность аемли по шлангу 20, при этом не требуется дополнительной энергии сжатого воздуха для преодоления гидростатического давления .столба воды в скважине, благодаря чему устройство может быть использовано для очистки фильтров глубоких скважин.

После обработки верхнего участка фильтра шланг 18 отсоединяют от компрессора, в результате чего из камеры 21 выходит воздух и она вновь сжимается, занимая положение, показанное на чертеже. Устройство опускают на расстояние, равное интервалу обработки фильтра, и в вышеописанной последовательности производят очистку следующего участка фильтра. Таким образом, фильтр скважины поинтервально обрабатывается по всей длине.

Пружина 6 перед спуском устройства в скважину регулируют посредством винта 7 так, чтобы ее упругость уравновешивалась действующей снизу вверх силой гидростатического давления столба воды в скважине, известной по паспорту Скважины.С другой стороны усилия, создаваемые пружинами и 16, направлены навстречу друг другу и также уравновешиваются. Благодаря этому в устройстве создается равновесная система. в результате чего колебания производятся за счет разности площадей нижнего 2 и верхнего 4 поршней. Таким образом, энергия сжатого воздуха в устройстве практически не используется на преодоление упругости пружин, а используется в основном на создание колебательного процесса, .выполняющего полезную работу, благодаря чему обеспечивается большая частота колебаний, достигающая 20-30 Гц. и более высокая степень очистки фильтров скважин, а также увеличивается КПД устройства.

Claims (2)

1. Формула изоб ретения

   1. Устройство для очистки фильтров водозаборных скважин, содержащее шланг для подачи сжатого воздуха, сообщенный с открытым снизу цилиндрическим корпусом с расположенным в нижней его части подпружиненным поршнем, размещенным на штоке, установленную на боковой поверхности корпуса и сообщенную со шлангом для подачи сжатого воздуха упругую камеру, отличающееся тем, что, с целью 5 интенсификации процесса очистки путем увеличения частоты колебаний поршня, оно снабжено дополнительным поршнем меньшего диаметра, который установлен в корпусе и закреплен сверху на штоке, 10 горизонтальной перегородкой с перепускным каналом, разделяющей корпус на две камеры, и подпружиненными клапанами, установленными на штоках в отверстиях, образованных в горизонтальной перегород15 ке, причем клапаны установлены в каждой из камер и расстояние между их рабочими поверхностями больше длины отверстий в горизонтальной перегородке.
2. 2. Устройство по п.1, от л и ча ю щее-

   20 ся тем, что оно снабжено шлангом для выпуска отработанного воздуха в атмосферу, соединенным с нижней камерой.