Раздел 1. Классификация фильтров.

Таблица 1. Классификация фильтров по принципу их работы в контакте с грунтом или гравийной засыпкой.

С частицезадерживающими отверстиями Гравитационные
со сквозными отверстиями пористые колокольные V-образные отверстия гравитационно-щелевые
дырчатые гравийные блочные      
щелевые с рыхлой засыпкой гравийно-клеенные      
сетчатые фильтры, создаваемые в скважине фильтры, создаваемые на поверхности пористо керамические      
проволочные засыпка кожуховые пористые      
  засыпка с прокачкой корзинчатые        

 

Раздел 2. Фильтры наборные из пластмассовых дисков.

В фильтрах этой конструкции отдельные элементы из пластмасс собираются на металлических стержнях, где между кольцами образуются проходные отверстия.

При сборке колец в колонну образуется фильтр, представленный на рисунке.

В мелкозернистых песках фильтр может работать как корзинчатый с обсыпкой его мелким гравием при движении воды сверху вниз.

В крупнозернистых песках и галечниках рекомендуется применять фильтр по схеме гравитационного типа, в котором движение воды совершается снизу вверх, когда образуется гравийная обсыпка из естественных пород.

К недостаткам фильтров этой конструкции относятся:

1) меньшая скважность по сравнению  со штампованными щелевыми и каркасно-стержневыми фильтрами;

2) сужающаяся форма проходных отверстий от внешней поверхности фильтра к внутренней не является совершенной и будет способствовать большому заклиниванию проходных отверстий частицами песка;

3) меньшие дебиты скважин по сравнению с дебитами скважин, оборудованных каркасно-стержневыми фильтрами.

 

Рисунок 1,2. Фильтр из наборных колец сложного профиля.

 

 

 

Рисунок 3. Схема установки фильтра.

Рисунок 4. Элемент сборного фильтра из пластмассовых колец.

drillings

Раздел 3. Каркасно - стержневые фильтры.

В отличие от фильтров с каркасами из бурильных труб с круглыми или щелевыми отверстиями в данной конструкции трубу заменяет каркас из стальных стержней. Замена дырчатой трубы стержневым каркасом позволяет значительно увеличить скважность фильтра, избавиться от трудоёмкой работы по сверлению отверстий, снизить расход цельнотянутых труб.

Основным преимуществом каркасно-стержневого фильтра является отсутствие тупиковых пространств между фильтрующей и опорной поверхностями, благодаря чему не накапливаются осадки, а фильтрующая поверхность становиться доступной для периодической очистки. Скважность стержневого каркаса превышает скважность проволочного-гравийного фильтра на 49 %, а площадь одного проходного отверстия на стержневом каркасе в 100 раз больше площади одного отверстия на дырчатой трубе.

 

Рисунок 4. Соединение стержней с опорными кольцами и патрубками.

drillings

Раздел 4. Фильтры с металлическими сетками из меди, латуни и нержавеющей стали.

В водоносных горизонтах, представленных песками, очень часто применяют фильтры с трубчатыми (дырчатыми и щелевыми) или стержневыми каркасами, которые обтягиваются сетками.

Фильтры с металлическими сетками имеют следующие преимущества:

возможность установки их в скважинах практически на любую глубину;

минимальный зазор между обсадной колонной и каркасом фильтра (до 50 мм);

возможность изготовления фильтров централизованно или на месте сооружения скважин;

возможность использования воды из рыхлых пород с широким диапазоном их гранулометрического состава;

простота извлечения этих фильтров из скважин для ремонта.

Изготовить и установить эти фильтры могут буровые мастера средней квалификации, что освобождает буровые организации от специального технического надзора.

Недостатки:

большие входные сопротивления, затрудняющие доступ воды в скважину;

непригодность для отбора воды их тонкозернистых песков (плывунов), так как при наличии мелких сеток наблюдается заклинивание проходных отверстий, резко повышающее входные сопротивления;

быстрое разрушение и кольматация их при использовании разноименных металлов (медь или латунь на стальной трубе) под влиянием электрохимической коррозии;

разрушение сеток в некоторых гидрохимических условиях под воздействием агрессивных вод;

резкое уменьшение производительности (часто в 2 – 3 раза за короткий период работы, иногда в течение первого года).

часто сетчатые фильтры искусственно снижают эксплуатационные возможности водоносных горизонтов, что обусловливает малую производительность скважин.

 

Рисунок 5,6. Сетчатый фильтр.

water well

Раздел 5. Фильтры из штампованных листовых материалов.

Штампованные листовые материалы в конструкциях фильтров могут применяться в качестве водоприемных поверхностей в сочетании с опорными каркасами либо в качестве самостоятельных конструкций, в которых водоприёмная поверхность и каркас совмещены и составляют одно целое.

Процесс изготовления фильтров с применением листовых штампованных материалов прост: листы сворачивают в цилиндры по диаметру опорных каркасов и прикрепляют к ним с помощью заклёпок или сваркой.

Фильтры со штампованной водоприёмной поверхностью на основе стержневых каркасов рекомендуется устанавливать в скважинах глубиной до 200 м. Глубина установки фильтров на основе каркаса из стальной буровой трубы практически не ограничена.

Достоинствами штампованных фильтров являются простота изготовления и точное положение щелей на водоприёмной поверхности, что имеет большое значение в связи с опасностью их смещения при спуске в скважину. К недостаткам штампованных фильтров относятся: небольшой процент скважности, наличие острых кромок в проходных отверстиях (вызывающее повышенное сопротивление фильтров вследствие сжатия струи при входе воды в фильтр) и относительно небольшая толщина фильтрующей поверхности, отсутствие запаса прочности на случай коррозионного разрушения.

Фильтры ФКО (с проходными конусными отверстиями) рекомендуется устанавливать для отбора воды из мелкозернистых и тонкозернистых песков без применения гравийной отсыпки.

Но при откачке из песков, представленных рыхлыми отложениями, наблюдается длительное пескование скважин.

На данном этапе ФКО не прошли необходимой проверки для сравнения с фильтрами других конструкций и не могут быть рекомендованы для применения в скважинах, рассчитанных на длительный срок эксплуатации.

 

Рисунок 7. Конструкция фильтра с простыми конусными отверстиями.

 

Бурение скважин на воду    

 

Разделы / Category of the site:

 

Буровое долото Бурильные коронки Система бурения Буровая платформа
СКБ 4 Буровой станок Буровое оборудование Направленное бурение
Бурение на нефть и газ Фильтры скважин Бурение скважин для водоснабжения КНБК