Меню Рубрики

Что это такое установка фильтров впотай

Установка фильтра

§ Е14-12. Установка фильтра

Указания по применению норм

Нормами предусматривается установка фильтра в скважину двумя способами: на колонне водоподъёмных (обсадных) труб без подъёма надфильтровых труб из скважины и на бурильных или обсадных трубах «впотай», т.е. с подъёмом труб из скважины.
Предусматривается медленный и плавный спуск фильтровой колонны для предохранения рабочей части фильтра от повреждений, запрещается сброс фильтровой колонны в скважину в расчете, что она свободно дойдет до забоя и станет на свое место.
При установке фильтра «впотай» предусматривается снабжение надфильтровой трубы сальником, который служит для изоляции водоприёмной части скважины от водоподъёмной и предотвращает вынос частиц породы через кольцевой зазор в скважину.

При установке фильтра на колонне водоподъёмных труб

1. Осмотр и проверка фильтровой колонны.
2. Закрепление хомута, строповка, подъём и центрирование фильтровой колонны над устьем скважины.
3. Спуск фильтровой колонны на трубах до забоя скважины.

При установке фильтра «впотай» на бурильных трубах

1. Присоединение бурильных труб к фильтровой колонне.
2. Спуск фильтровой колонны на бурильных трубах (штангах).
3. Установка фильтра на забое скважины с распором сальника.
4. Подъём бурильных труб из скважины.

А. УСТАНОВКА ФИЛЬТРА НА КОЛОННЕ ВОДОПОДЪЁМНЫХ ТРУБ

Нормы времени и расценки на 1 м колонны труб

Диаметр фильтра, мм
Буровая установка до 200 св. 200 до 250 св. 250 до 300 св. 300 до 350 св. 350
УГБ-3УК (УКС-22), 0,09 0,12 0,15 0,18 0,24 1
УГБ-4УК (УКС-30) (0,03)

0-17,5

УРБ-3АМ, 0,12 0,16 0,2 0,24 0,32 2
УРБ-3А2, ФА-12, 1БА-15В (0,03)

0-25,5

УРБ-2А2, УРБ-2А, 0,09 0,12 0,15 0,21 0,27 3
УРБ-2,5А (0,03)

0-21,6

а б в г д

Примечания:
1. Обнажение фильтра нормировать как извлечение труб по нормам § Е14-7 настоящего сборника.
2. При установке фильтров с гравийной обсыпкой на засыпку гравия в межтрубное пространство с просеиванием и подноской в пределах рабочей зоны принимать Нормы времени 7,6 человеко-часов на 1 м³ гравия, а Расценки подсчитывать из расчета средней часовой ставки звена, обслуживающего буровую установку (ПР-1).
3. Подъём надфильтровых (обсадных) труб после установки фильтра нормировать по § Е14-6 в табл.3 настоящего сборника.

Б. УСТАНОВКА ФИЛЬТРА НА КОЛОННЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ «ВПОТАЙ»

Нормы времени и расценки на 1 м колонны бурильных труб

Буровая установка
УРБ-2А, УРБ-2А2, УРБ-2,5А УРБ-3АМ, УРБ-3А2, 1БА-15В, ФА-12
0,06 0,08
(0,02)

0-06,4

а б

Примечания:
1. Спуск фильтра с надфильтровыми (обсадными) трубами нормировать пo табл. 1 настоящего параграфа.
2. На изготовление и установку сальника и пробки добавлять Нормы времени 0,75 маш.-ч, а Расценки подсчитывать по составу звена, предусмотренному в соответствии с буровой установкой (ПP-1).

источник

10 конструкций обсадных колонн водозаборных скважин

Схемы конструкций обсадных колонн водозаборных скважин

Выбор того или иного типа конструкции водозаборной скважины зависит от многих факторов: глубины скважины, способа бурения, состояния и параметров водоносного пласта, характеристик горных пород, располагающихся выше этого пласта.
В этой статье очень коротко рассмотрены 10 основных схем устройства водозаборных скважин.

Общие элементы конструкции

Принцип работы всех водозаборных скважин одинаков: воду добывают из водоносных пластов с помощью глубинных насосов. Различия состоят только в способе бурения. Кроме того, имеются конструктивные различия в подземном оборудовании.

Все скважины обязательно имеют следующие элементы конструкции:

  • кондуктор или шахтное направление;
  • одну или несколько колонн обсадных труб;
  • забойный фильтр.

Обсадные трубы собираются в колонну с помощью резьбовых соединений. Сварка труб над устьем возможна, но обычно не применяется.

Чаще всего именно в фильтровом оборудовании имеются отличия. Существуют также бесфильтровые скважины, эксплуатируемые без глубинных фильтров.

Одноколонные скважины с сетчатым фильтром

Такая конструкция используется чаще всего. Эти скважины просты в бурении и надёжны в эксплуатации.

Сетчатые фильтры используют при добыче воды из песчаных пород разной степени зернистости. Конструкция фильтра и его типоразмер зависят от индивидуальных характеристик скважины и водоносного слоя. Размеры ячеек подбираются в зависимости от диаметра твёрдых фракций, преобладающих в данном пласте.

Одноколонная скважина с фильтром с проволочной обмоткой и гравийной обсыпкой

Скважины такой конструкции строят для добычи воды в крупнозернистых и гравийных пластах.

Конструктивно такие скважины почти не отличаются от описанных в предыдущем разделе. Исключение составляет забойный фильтр. Он состоит из каркаса, на который вместо сетки намотана проволока.

Для таких фильтров, как правило, в качестве дополнительного фильтрующего элемента используют так называемую гравийную обсыпку. Сегодня применяют 2 основных вида таких забойных фильтров: собираемые на устье скважины и формируемые непосредственно в забое.

Скважина с фильтром, смонтированным впотай и гравийной обсыпкой

Скважину такой конструкции применяют при разработке сыпучих водоносных пород, как правило — песка.

Установку фильтра «впотай» осуществляют при условии, если надфильтровая труба не выходит на устье скважины. При такой конструкции необходим монтаж сальника, герметизирующего кольцевой зазор между колоннами спущенных в скважину труб.

Для очистки добываемой воды от твёрдых фракций, обычно делают гравийную обсыпку фильтровой части трубы.

Скважина с фильтром впотай и расширенным контуром гравийной обсыпки

Применяются для добычи воды в мелкозернистых породах или с большим количеством мелких фракций в твёрдой породе.

Принципиально эти скважины не отличаются от описанных в предыдущем разделе. Только при такой конструкции в скважине устраивают более широкую зону гравийной отсыпки. Это позволяет осуществлять глубокую очистку добываемой воды непосредственно на забое.

Отметим, что устройство широкого гравийного фильтра требует большего количества гравийной смеси, а также проведения некоторых специальных работ. Это увеличивает время строительства скважины и её стоимость.

Бесфильтровая скважина в рыхлых породах

Такие скважины строятся при отсутствии необходимости очистки добываемой воды на забое. Это характерно для артезианских скважин, добывающих питьевую воду из известняковых пластов. Если же такая скважина пробурена на песок, то воду из неё обычно используют для технических нужд. Но не стоит забывать о том, что мелкие фракции могут быстро вывести из строя скважинный насос.

При эксплуатации скважины без подземного фильтра на забое устраивают искусственную каверну для накопления воды.

Бесфильтровая скважина в скальных породах

Подобные конструкции встречаются очень редко, так как водоносные пласты, как правило, не располагаются в скальных породах. Но если всё же такое редкое явление выявляется, то заказчик понесёт минимальные затраты на бурение и эксплуатацию скважины.

По достижении скальных пород последующую проходку осуществляют без спуска и монтажа обсадной колонны, так называемым «открытым стволом».

Скважина с опорным каркасом в скальных породах

Данная конструкция скважины является модификацией предыдущей, описанной в прошлом разделе. В этом случае при бурении твёрдых или скальных пород по различным причинам принимают решение об установке обсадной трубы с последующим её цементированием на всю глубину скважины. Затем на глубине расположения водоносного пласта в скважине монтируют трубчатый фильтр с опорным каркасом.
Обычно такую конструкцию применяют при неустойчивости кровли водоносного пласта.

Скважина с фильтром, установленным в скальных породах и гравийной обсыпкой

При наличии в водоносном пласте крупных или мелкодисперсных частиц в скважины, пробуренные в твёрдых и скальных породах, устанавливают фильтры, а также производят гравийную обсыпку этих фильтров.

В этом случае обсадная колонна достигает кровли водоносного пласта. Затем устанавливают сальник, обеспечивающий герметизацию полости скважины. После сальника в открытый ствол на всю длину водоносного слоя спускают фильтр. В таких скважинах необходимо устройство отстойника, который устанавливается в нижней фильтровой конструкции и упирается в дно скважины.

Для улучшения качества добываемой воды, дополнительно производят обсыпку фильтра гравийной смесью.

Двухколонная скважина

Такая конструкция скважины применяется в случае необходимости достижения максимальной производительности водоносного слоя.

В одном кондукторе производится бурение двух параллельных стволов. В каждый опускается и цементируется обсадная колонна труб. Обе колонны достигают глубины несколько ниже кровли водоносного пласта.

В первую колонну монтируют обычный фильтр соответствующей длины. В нижней части второй колонны устанавливают обводную трубу. Обводная труба обычно меньшего диаметра и присоединяется ко второй колонне через переходник, образуя телескопический переход. В обводную трубу вода поступает из отстойника первой колонны.

Добыча воды в зависимости от потребности может производится по одной из колонн или сразу из двух.

Скважина с регулируемым притоком по длине фильтра

Если планируется эксплуатация только некоторой части водоносного слоя, в скважину опускают фильтр с глухими вставками по длине.

Для обеспечения притока воды внутрь фильтра устанавливают специальную трубу, которая обеспечивает регулировку притока и поступление воды из нижних частей фильтра.

При необходимости можно задействовать либо всю длину фильтра, либо только его часть. Так достигается регулировка притока.

Рекомендуемая литература

Для получения более подробной информации, рекомендуем ознакомиться со следующей научной литературой.

  1. Д.Н. Башкатов, В.А. Роговой «Бурение скважин на воду», издательство «Колос», Москва, 1976 год
  2. А.М. Курганов, Е.Э. Вуглинская, «Водозаборы подземных вод» учебное пособие, издано Санкт-Петербургским государственным архитектурным университетом, СПБ, 2009 год
  3. Э.А. Морозов, А.В. Стецюк, «Справочник по эксплуатации и ремонту водозаборных скважин», издательство «Будiвельник», 1984 год

Посмеяться и расслабиться:

Пост интересен другу? Сделайте ссылку в соцсетях.

источник

Что это такое установка фильтров впотай

Спуск фильтров в скважины. Если в конструкции скважины предусмотрен выход надфильтровой колонны на поверхность, то спускают фильтр, последовательно свинчивая и опуская трубы.

При установке фильтра впотай его спускают на бурильных трубах с помощью специального бурового ключа, который соединяется с муфтой надфильтровой трубы, имеющей вырез. Этим же ключом завинчивают муфты для распора сальника.

При ударном способе бурения с устройством гравийной обсыпки фильтр впотай спускают на трубах с аналогичным ключом, но закрытым сверху кожухом. Это делается для того, чтобы гравий, засыпаемый в зафильт-ровое пространство, не попадал внутрь фильтра. Фильтр можно спускать и на муфте с левой резьбой. Для этого на верхней части надфильтровой трубы нарезают левую резьбу и навинчивают на нее муфту, которую переходником соединяют с трубами. После спуска фультра в результате вращения муфта свинчивается, и ее вместе с трубами извлекают на поверхность.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При ударном способе бурения перед спуском фильтра необходимо на забой засыпать гравий для образования подушки. После спуска фильтра поднимают обсадную колонну, при этом следят за тем, чтобы фильтр не был захвачен трубами и не поднимался. При извлечении труб в скважину рекомендуют подливать воду и поддерживать ее несколько выше статического уровня.

При извлечении труб с одновременной гравийной обсыпкой высота засыпаемого слоя гравия не должна превышать 2 м, а фильтр должен иметь центрирующие фонари, устанавливаемые на отстойнике, надфильтровой трубе и рабочей части.

Во избежание прихвата колонны и возможного разрыва слоя гравия применяют вибромолоты.

Предохранение фильтра от глинизации. При спуске в заглинизированный ствол скважины фильтры замазываются глиной, особенно сильносетчатые.

Во избежание этого поверхность фильтра покрывают легкорастворимыми материалами, например пастой, состоящей из бурового крахмала, жидкого стекла и талька.

После установки фильтра в скважину и разглинизации ее паста постепенно растворяется в воде, сохраняя водопроницаемость фильтра.

Установка фильтров с одновременным разбуриванием водоносного горизонта дает возможность устранить отрицательное действие на пласт глинистого раствора при роторном бурении и отказаться от трудоемких работ по извлечению обсадных труб для обнажения фильтров при ударном бурении. Кроме того, можно создать гравийную обсыпку вокруг фильтров с расширенным контуром, то есть с диаметром фильтра больше диаметра ствола самой скважины. Для этого используют специальные приспособления и инструмент.

Рис. 1. Схема посадки фильтра в водоносный пласт гидродинамическим способом:
1 — шланг от насоса; 2—бурильные трубы; 3 -кондуктор; 4 — рабочая колонна обсадных труб; 5 —фильтровая колонна; 6 — затрубная цементация; 7 —рабочая часть фильтра; s — гидравлическая насадка.

Такие работы рекомендуют проводить при сооружении скважин в слабонапорных водоносных горизонтах, представленных мелкозернистыми и тонкозернистыми песками. Ствол скважины бурят только до водоносного горизонта. Скважину закрепляют трубами и цементируют. Затем начинают установку фильтра. Ниже дано описание некоторых таких способов.

Установка фильтра гидродинамическим способом возможна при небольших глубинах скважин и небольших размерах фильтров. Для этого в фильтровую колонну опускают бурильные трубы, концы которых, оборудованные гидронасадком, выходят ниже отстойника фильтра. Через трубы подается вода от насоса. По мере размыва песков фильтр входит в пласт. Обычно при этом способе надфильтровые трубы выводят на поверхность.

Рис. 2. Схема установки фильтра с помощью эрлифта. Позиции даны в тексте.

Рис. 3. Схема устройства гравийных фильтров с конусным баш-маком-расширителем.

Для установки фильтров с расширенным контуром при ударном способе бурения применяют башмак-рас-ширитель, который крепится к фильтру. Обычно в качестве фильтра используют перфорированные обсадные трубы с отверстиями, подбираемыми согласно составу гравийной обсыпки и водосодержащих песков. Через спущенную колонну желонкой отбирают песок. При этом фильтр постепенно погружается в водоносный горизонт. По затрубному пространству на забой подается гравий, который опускается вместе с фильтром вниз. За гравийной засыпкой постоянно ведут контроль, чтобы в ней не образовывались разрывы.

Установку фильтра, с промывкой и одновременной засыпкой гравия в зафильтровое пространство проводят следующим образом. Фильтр опускают в скважину на вспомогательной колонне труб, которая имеет левое резьбовое соединение. Внутри вспомогательной колонны и фильтра пропускают бурильную колонну, которая левой резьбой соединена с отстойником фильтра. В отстойнике имеются обратный клапан и отверстия для пропуска воды. Вода размывает глинистую корку со стенок скважины. После разглинизации в скважину засыпают гравий. При прекращении подачи воды клапан закрывается, тем самым предотвращая поступление песка в фильтр. Водоподающую и вспомогательную колонны отвинчивают при правом повороте и извлекают на поверхность. Роль сальника выполняет гравий, находящийся между надфильтровой трубой и эксплуатационной колонной обсадных труб.

Создание гравийного фильтра путем подачи гравия через бурильные трубы. Данный метод используют при устройстве гравийных фильтров в глубоких скважинах (глубиной от 300 м и более). Как правило, такие скважины имеют диаметры не более 200 мм, поэтому при засыпке гравия происходит его заклинивание и образование гравийных пробок, которые очень трудно ликвидировать. Гравий подают через бурильные трубы принудительной закачкой через гравиепитатель и специальный гравиераспределитель.

Гравиепитатель представляет собой эжекторное устройство, к которому крепят воронку для засыпки гравия. В верхней части фильтровой колонны устанавливают патрубок с опорным кольцом, окнами и клапанами. Опорное кольцо имеет специальный выступ, который фиксирует корпус гравие-распределителя таким образом, что окна совмещаются с соответствующими каналами для подачи гравия в зафильтровое пространство. К нижнему торцу гравиераспределителя крепят трубу, которая через специальное отверстие соединяется с пространством, находящимся выше гравиераспределителя.

Рис. 4. Схема разглинизации скважин прямой промывкой с последующей гравийной засыпкой:
1 — вспомогательная труба на левой резьбе; 2 — надфильтровая труба: 3 — фильтр; 4 — промывочная колонна; 5 — обратный клапан.

Рис. 5. Схема подачи гравия в зафильтровое пространство:
1 — гравиепитатель; 2 —воронка; 3 — нагнетательная линия; 4—бурильные трубы; 5 —гравиераспределитель; 6— окна; 7 — клапаны; 8 — опорное кольцо; 9 — сальники; 10 — фильтр; 11 — труба.

Гравиераспределитель можно опускать в скважину вместе с фильтровой колонной или отдельно от нее на бурильных трубах. На корпусе гравиераспределителя устанавливают два сальника.

При опускании гравиераспределителя на бурильных трубах его устанавливают на опорное кольцо 8 и ключом вращают бурильные трубы вправо, в результате чего корпус поворачивается и фиксирующий вырез на его нижнем конце совмещается с соответствующим выступом на опорном кольце. При этом происходит некоторое опускание инструмента, свидетельствующее об установке гравиераспределителя.

Для засыпки используют сортированный гравий размерами 2…5 мм. Гравий засыпают в воронку с одновременным включением бурового насоса. Вода, проходя через смеситель, засасывает зерна гравия в нагнетательную линию и подает их через бурильные трубы и гравиераспределитель в зафильтровое пространство.

Гравий заполняет зафильтровое пространство, образуя гравийный фильтр уширенного контура.

В процессе откачки воды из скважины окна перекрываются клапанами и препятствуют попаданию механических частиц в скважину. В случае установки фильтра впотай в скважину опускают специальную заглушку с конусом для перекрытия отверстия фильтра. Выше заглушки расположен паккер.

По этой схеме не требуется боковых клапанов и опорного кольца.

Устройство гравийных фильтров с расширением диаметра скважины при прямой промывке. Существуют механические и гидравлические способы вскрытия пластов.

При механическом способе применяют специальный расширитель, лопасти которого разводятся при вращении и позволяют создавать ствол уширенного диаметра. При гидравлическом способе ствол расширяют с помощью струй воды, выходящей под напором из сопел расширителя (гидроерша).

Основное условие процесса вскрытия с использованием в качестве промывочной жидкости воды — необходимость излива ее на поверхность через устье скважины. Для этого на буровой должен быть достаточный запас воды. Сооружение ствола скважины при вскрытии водоносного горизонта с его расширением является эффективным способом повышения дебита скважин.

Вскрытие пласта с расширением диаметра скважины при обратной промывке. Бурение скважин вращательным способом с обратной промывкой позволяет вскрывать водоносные горизонты со значительно большим диаметром водоприемной части, нежели при бурении с прямой промывкой. Расширитель имеет корпус длиной 3,5 м, диаметром 270 мм. Внутри него помещен груз с внутренним проходным каналом для промывки. К грузу посредством шарнирных тяг подсоединены рычаги. Кромки рычагов снабжены твердосплавными резцами. При выходе расширителя из-под башмака обсадной колонны рычаги под действием груза и вращения колонны раскрываются и происходит расширение ранее пробуренной скважины до 1000 мм.

Рис. 6. Схемы вскрытия водоносного горизонта с расширением диаметра скважины при прямой промывке:
а — вскрытие механическим расширителем; б — вскрытие гидравлическим расширителем.

Рис. 7. Схема вскрытия водоносного горизонта с расширением диаметра скважины при обратной промывке:
1 — корпус; 2 — груз; 3 — рычаги.

Создание гравийной обсыпки в расширенной водоприемной части фильтра. По окончании расширения водоприемной части в скважину на бурильных трубах опускают фильтровую колонну на левом переходнике с обратным клапаном.

Бурильные трубы, находящиеся в перфорированном каркасе фильтра, имеют промывочные отверстия, которые закрыты специальной муфтой, закрепленной двумя заклепками.

У муфты есть внутренний проходной канал для прямой промывки при посадке фильтра с целью удаления шлама из отстойника. Верх фильтра закрыт деревянной пробкой.

После установки фильтровой колонны в бурильные трубы забрасывают шарик, который закрывает проходное отверстие для промывки. Затем в бурильные трубы монтируют воздухопроводные трубки диаметром 42 мм и включают буровой насос; под давлением воды срывается муфта, открывая промывочные отверстия в бурильных трубах.

Одновременно с этим проводят гидравлическую заброску гравия в скважину и включают эрлифтную установку.

Гравий подается на вибросито, где просеивается и промывается. Затем он транспортируется водой в смесительную воронку, откуда поступает через кольцевое пространство между обсадными и бурильными трубами в прифильтровую зону скважины.

Рис. 8. Схема устройства гравийного фильтра уширенного контура. Позиции даны в тексте.

После заполнения уширенной водоприемной части гравием у фильтра образуется гравийный контур.

Благодаря гидравлической сортировке гравия непосредственно у фильтра из-за повышенных входных скоростей откладываются наиболее крупные фракции, а мелкие уносятся на поверхность при откачке воды из скважины эрлифтом. С учетом возможных усадок за счет уплотнения и выноса мелких фракций песка гравий намывается на 3…4 м выше рабочей части фильтра. Контроль процесса гравийной засыпки проводят по увеличению давления, когда сопротивление потоку пульпы резко возрастает при полном перекрытии фильтра.

источник

Читайте также:  Установка фильтра салона киа соренто