ФИЛЬТР ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ

ФИЛЬТР ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ


RU (11) 2175701 (13) C2

(51) 7 E03B3/18, E21B43/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2000103019/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.02.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.02.07 
(45) Опубликовано: 2001.11.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2131498 C1, 10.06.1999. SU 1661306 A1, 07.07.1991. WO 89/11454 Al, 30.11.1989. FR 2328083 Al, 17.06.1977. 
(71) Заявитель(и): Курский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Викторов Г.В.; Кобелев Н.С.; Ермишина О.Н.; Калинин В.Т. 
(73) Патентообладатель(и): Курский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 305040, г.Курск, ул. 50 лет Октября, 94, КГТУ, ОИС 

(54) ФИЛЬТР ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ 

Изобретение относится к сооружению и эксплуатации водозаборных скважин. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности промывки фильтрующего покрытия и прифильтровой зоны пласта путем установки в плоских эластичных камерах биметаллического пульсатора, выполненного в виде криволинейных изогнутых лопастей под углом 90° друг к другу в количестве не менее четырех. Технический результат достигается тем, что фильтр водозаборной скважины, содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабжен размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия заглушенным эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления. На опорном каркасе укреплены скобы в виде нижней и верхней горизонтальных полок и вертикальной стойки, имеющей отверстия, к которым на одной стороне присоединены суживающиеся насадки в виде усеченного конуса, направленные в противоположную сторону от фильтрующего покрытия, а на другой стороне закреплены патрубки, при этом нижняя горизонтальная полка прикреплена к опорному каркасу и имеет отверстие перед фильтрующим покрытием. В скобах уложены плоские эластичные камеры, соединенные между собой эластичным шлангом с источником давления, а в плоских эластичных камерах установлен биметаллический пульсатор, выполненный в виде криволинейных изогнутых лопастей под углом 90° друг к другу количеством не менее четырех. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к сооружению и эксплуатации водозаборных скважин.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. а.с. N 1661306 МКИ E 03 B 3/18, Бюл. N 25, 1989), содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления.

Недостатком данного фильтра является незначительная эффективность промывки фильтра от кольматанта в связи с недостаточным гидравлическим воздействием эластичного шланга на прифильтровую зону пласта.

Известен фильтр водозаборной скважины (см. патент РФ N 2131498 МПК6 E 03 B 3/18, E 21 B 43/08, Бюл. N 16, 1999), содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, на опорном каркасе укреплены скобы в виде нижней и верхней горизонтальных полок и вертикальной стойки, имеющей отверстия, к которым на одной стороне присоединены суживающиеся насадки в виде усеченного конуса, направленные в противоположную сторону от фильтрующего покрытия, а на другой стороне закреплены патрубки, при этом нижняя горизонтальная полка прикреплена к опорному каркасу и имеет отверстие перед фильтрующим покрытием, а верхняя горизонтальная полка выступает на длину не менее геометрического размера суживающейся насадки, кроме того, в скобах уложены эластичные камеры, соединенные между собой эластичным шлангом с источником давления, при этом в плоских эластичных камерах выполнены отверстия для соединения с патрубками вертикальной стойки скобы.

Недостатком данного фильтра является недостаточная эффективность использования промывного вещества для промывки фильтрующего покрытия и прифильтровой зоны пласта.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности промывки фильтрующего покрытия и прифильтровой зоны пласта путем установки в плоских эластичных камерах биметаллического пульсатора, выполненного в виде криволинейных изогнутых лопастей под углом 90o друг к другу в количестве не менее четырех.

Технический результат достигается тем, что фильтр водозаборной скважины, содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия заглушенным эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, на опорном каркасе укреплены скобы в виде нижней и верхней горизонтальных полок и вертикальной стойки, имеющей отверстия, к которым на одной стороне присоединены суживающиеся насадки в виде усеченного конуса, направленные в противоположную сторону от фильтрующего покрытия, а на другой стороне закреплены патрубки, при этом нижняя горизонтальная полка прикреплена к опорному каркасу и имеет отверстие перед фильтрующим покрытием, а верхняя горизонтальная полка выступает на длину не менее геометрического размера суживающейся насадки, кроме того, в скобах уложены плоские эластичные камеры. соединенные между собой эластичным шлангом с источником давления, при этом в плоских эластичных камерах выполнены отверстия для соединения с патрубками вертикальной стойки скобы, имеет внутри плоских эластичных камер биметаллический пульсатор, выполненный в виде криволинейных изогнутых лопастей под углом 90o друг к другу количеством не менее четырех.

На фиг. 1 показан фильтр водозаборной скважины, а на фиг. 2 - схема пульсатора.

Фильтр водозаборной скважины содержит опорный каркас 1, опорные пояса жесткости 2, фильтрующее покрытие 3. На опорном каркасе 1 укреплены скобы в виде нижней 4 и верхней 5 горизонтальных полок и вертикальной стойки 6, имеющей отверстия 7, к которым на одной стороне присоединены суживающиеся насадки 8 в виде усеченного конуса, направленные в противоположную сторону от фильтрующего покрытия 3, а на другой стороне закреплены патрубки 9. Нижняя горизонтальная полка 4 прикреплена к опорному каркасу 1. В полость скоб уложены плоские эластичные камеры 10 с отверстиями 11 и соединены между собой эластичным шлангом 12 с источником давления. В нижней полке 4 скобы предусмотрено отверстие 13. Внутри плоских эластичных камер 10 установлен биметаллический пульсатор 14, состоящий из четырех криволинейных изогнутых лопастей 15, 16, 17 и 18, насаженных на ось 19, которая своими концами упирается к внутренним стенкам плоской эластичной камеры.

Фильтр водозаборной скважины работает следующим образом.

В начальный период работы скважины, оборудованной предлагаемым фильтром, эластичный шланг 12 и плоские эластичные камеры 10 находятся в сплющенном состоянии. При уменьшении дебита скважины из-за начала кольматации фильтрующего покрытия 3 прифильтровой зоны пласта эластичный шланг присоединяется к источнику давления по нагнетательному патрубку насоса (не показано) с промывным раствором и по нему под давлением подается вода или промывное вещество из ингибированного химического реагента. При этом эластичный шланг 12 и плоские эластичные камеры 10 расширяются, переходя из плоского состояния в объемное. В результате изменения объема плоских эластичных камер 10 отверстия 11 в них увеличиваются, пропуская промывной раствор, находящийся под избыточным давлением, а так как отверстия 11 соосны отверстиям 7 вертикальных стоек 6, промывной раствор поступает в суживающиеся насадки 8 и динамически воздействует на водоносный пласт, приводя его в рабочее состояние, что обеспечивает промывку пор пласта дополнительным воздействием гидродинамической силы струи из суживающихся насадок 8, которое многократно усиливает вращательное движение пульсатора, а из-за исполнения его из биметалла он оказывает также пульсирующее воздействие на процесс промывки фильтрующего покрытия 3 и прифильтровой зоны пласта.

Периодическое присоединение эластичного шланга 12 к нагнетательному или всасывающему патрубку насоса промывного раствора также приводит к пульсирующему характеру истечения раствора промывного вещества из суживающихся насадок 8, а при наложении волн будет создаваться усиленный эффект интерференции. Кроме того, при этом эластичный шланг 12 периодически будет расширяться и сплющиваться и все это интенсифицирует процесс смещения частиц, рыхления прилипших к фильтрующему покрытию 3 водоносных пород, а в результате возрастает пористость и проницаемость прифильтровой зоны водоносного пласта.

Так как часть фильтрующего покрытия 3 закрывается поверхностью скобы, а именно вертикальной ее стойкой 6, то это может ускорить процесс образования кольматанта на фильтрующем покрытии 3 в полости скобы. Для устранения данного эффекта в нижней 4 горизонтальной полке выполнено отверстие 13, через которое промывной раствор интенсивно вытесняется из полости скобы путем завихрения из-за асимметричности расположения отверстий 13 по длине нижней части 4 горизонтальной полки (отверстие 13 находится непосредственно у фильтрующего покрытия 3), то есть рядом с местом крепления горизонтальной нижней 4 полки к опорному каркасу 1.

Все указанные выше операции производятся без прекращения откачки воды из скважины до ее полного осветления, при этом вместе с откачиваемой водой уносится кольматант с мелким песком, частицами глины и восстанавливается естественная проницаемость водоносного пласта.

Оригинальность предложенного устройства заключается в том, что элементы промывной системы водозаборной скважины с учетом особенностей воздействия рабочей среды на конструктивные части фильтра образуют морфизмы (структурные связи), проявляющие свойства синергичности, выражающиеся в том, что без применения дополнительных энергозатрат они могут совершать положительную работу при равенстве затрат энергии на образование загрязнений (суспензий) в природной среде и на их локализацию (извлечение твердых частиц) без учета потерь. Кроме того, использование закрутки потока при помощи суживающихся насадок и пульсации при помощи биметаллического пульсатора обеспечивает глубину проникновения струи в водоносный пласт, что гарантирует эффективную работу скважины продолжительное время. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Фильтр водозаборной скважины, содержащий опорный каркас с фильтрующим покрытием, снабженный размещенным в виде спирали на внешней стороне фильтрующего покрытия и заглушенным эластичным шлангом, верхний конец которого открыт для соединения с источником давления, на опорном каркасе укреплены скобы в виде нижней и верхней горизонтальных полок и вертикальной стойки, имеющей отверстия, к которым на одной стороне присоединены суживающиеся насадки в виде усеченного конуса, направленные в противоположную сторону от фильтрующего покрытия, а на другой стороне закреплены патрубки, при этом нижняя горизонтальная полка прикреплена к опорному каркасу и имеет отверстие перед фильтрующим покрытием, а верхняя горизонтальная полка выступает на длину не менее геометрического размера суживающейся насадки, кроме того, в скобах уложены плоские эластичные камеры, соединенные между собой эластичным шлангом с источником давления, при этом в плоских эластичных камерах выполнены отверстия для соединения с патрубками вертикальной стойки скобы, отличающийся тем, что внутри плоских эластичных камер установлен биметаллический пульсатор, выполненный в виде криволинейных изогнутых лопастей под углом 90° друг к другу количеством не менее четырех.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru