Фильтры предназначены для поддержания стенок скважины в зоне продуктивного пласта в устойчивом состоянии и предотвращения попадания в эксплуатационную колонну механических примесей. В скальных устойчивых против обрушения породах фильтры не применяют и водоприемная часть скважины представляет собой открытый ствол.
Каркасно-стержневой фильтр с проволочной обмоткой
В породах, склонных к обрушению, устанавливают различные каркасные фильтры. Если водоносный пласт представлен известняками, гравелистыми и песчаными породами, то используют каркасы с круглыми или щелевыми отверстиями различного размера (см. рис. 9 2)
Фильтры с проходными отверстиями типа «мост»
На рис. 9.6 и 9.7 представлены фильтры и детали проходного отверстия типа мост. Менее совершенными. в гидравлическом смысле являются сетчатые и фильтры с намоткой круглой формы. Блочные фильтры состоят из мелких частиц гравия, скрепленных друг с другом специальным клеем. Фильтры, предназначенные для станционного применения, изготовляют из нержавеющих материалов (латунь, пластик и т. п.) или покрываются специальным антикоррозийным покрытием типа рильсан и т.д.
Основные габаритные размеры фильтра
Основные габаритные размеры фильтра рассчитывают по формуле
(9.7.)
где Q —проектный дебит, м³/ч; L — длина рабочей части фильтра, м; D — диаметр
фильтра, мм; α — коэффициент, учитывающий фильтрационные свойства
пласта.
Проектный дебит
Проектный дебит (м³/сут) рассчитывают по уточненной формул Дюпюи
(9.8)
где К — коэффициент фильтрации пород, м/сут; L — длина фильтра м; S—понижение уровня при откачке, м; hф — гидравлическое сопротивление фильтра, м; hтp - гидравлическое сопротивление водоподъемных труб, м; R — радиус влияния (депрессионная водонка), м; r—радиус фильтра; ξ1— коэффициент сопротивления по степени вскрытия пласта; ξ2 ~- коэффициент сопротивления по характеру вскрытия пласта.
Если скважина совершенна (длина фильтра L равна мощности
пласта m), ξ 1 = 0. В случае, когда L<m и фильтр
расположен в различных участках пласта, ξ1 может достигать 10—15.
Коэффициент характеризует несовершенство фильтра по характеру вскрытия пласта. В
случае его кольматации ξ 2 может достигать значений 50—70 и более,
особенно значительная кольматация прифильтровой зоны имеет место при поглощении
пластом большого объема глинистого раствора и т. п.
Загрузка фильтра по его
длине неравномерна: чем выше дебит, тем в большей мере загружен его верхний
участок, на котором имеют место наибольшие входные скорости фильтрации и
возможна высокая степень пескования фильтра.
Сооружение гравийных фильтров
Гравийно-обсыпные фильтры обеспечивают устойчивый водоотбор и используются при сооружении эксплуатационных и дренажных скважин в мелкозернистых и средне зернистых песках. Подробнее...
