Выбор и разработка конструкции водоприемной

ЧАСТИ СКВАЖИНЫ

 

Нормальная эксплуатация скважины зависит в основном от конструкции и состояния именно водоприемной части.

В зависимости от состава и сложения водоносного горизонта водоприемная часть может быть безфильтровая и фильтровая.

Безфильтровую водоприемную часть устраивают в скважинах, водоносные горизонты которых представлены устойчивыми к обрушению трещиноватыми скальными породами или зернистыми пылеватыми песками. В остальных случаях устраивают фильтровую водоприемную часть.

Фильтры буровых скважин должны отвечать следующим основным требованиям:

- обеспечивать максимальный дебит скважины при минимальном понижении уровня воды в ней, т.е. создавать минимальные входные сопротивления в прифильтровой зоне;

- обладать необходимой механической прочностью;

- иметь по возможности наибольшую площадь контакта с водоносной породой для обеспечения наименьших входных скоростей фильтрации;

- быть достаточно устойчивыми против химической и электрохимической коррозий, водной эрозии, а также зарастания.

Основное назначение фильтра заключается в предохранении водоносного горизонта от обрушения, а также в пропуске воды без механических примесей.

Фильтр состоит из рабочей части, отстойника, надфильтровой трубы, сальника, замка.

Тип фильтра и его конструкцию выбираем в зависимости от характера и гранулометрического состава водоносной породы согласно табл.1 приложения 2 [1].

Выбираем - Фильтр трубчатый с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки: марка ТЛ-6Ф.4В Д_наруж.=182 мм, Д_внут.=152мм. L_сек.=3100мм. Скважность, 15-25%

Фильтр трубчатый с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки из стальных обсадных труб.

Размеры фильтра определяют, исходя из условий создания допускаемых скоростей движения воды при поступлении ее из водоносного пласта в скважину:

где

Q_расч - максимальный расчетный расход воды, забираемый из скважины,

м³/сут;

F- площадь фильтрующей поверхности фильтра, м²

V_ф – допустимая входная скорость фильтрации, м/сут.

Площадь фильтрующей поверхности фильтра определяем

F= πД_фl_ф;

 

где Д_ф – диаметр фильтра, м;

l_ф – длина рабочей части фильтра;

 

Допускаемую скорость фильтрации V_ф, м/сут. определяем по следующей формуле:

- для дырчатых, щелевых, проволочных и сетчатых фильтров:

где Кф - коэффициент фильтрации, м/сут (приложение табл.1[2].

Определив площадь фильтрующей боковой поверхности фильтра F, м² и приняв D_ф можно определить l_ф – длина рабочей части фильтра:

 

 

Размеры проходных отверстий фильтров без устройства гравийной обсыпки рекомендуется определять приложение 2 табл.2[1].

 

η - коэффициент неоднородности пород водоносного пласта;

d₁₀, d₅₀, d₆₀ – размеры частиц, мельче которых в составе пород водоносного пласта содержится соответственно 10, 50 и 60 %.

 

РАСЧЕТ ФИЛЬТРА:

 

Определяем скорость фильтрации V_ф, м/сут.

Определяем площадь фильтрующей боковой поверхности фильтра(F), принимаем из условия что длина рабочей части фильтр – l_ф

тогда

Определяем F,

Определив площадь фильтрующей боковой поверхности фильтра F=5,39м² по приложению табл.6 [2] принимаем фильтр - Фильтр трубчатый с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, ТЛ-6Ф.4В D_ф =182мм из нижеследующей формулы можно определить l_ф – длина рабочей части фильтра:

После расчета длины рабочей части фильтра l_ф=9,43 полученный результат увязываем с мощностью водоносного пласта m =17м, вносим корректировку принимаем l_ф=10

Тогда

Условие выполняется

 

Размеры проходных отверстий фильтров без устройства гравийной обсыпки определяем по приложению 2 табл.2[1] согласно η - коэффициент неоднородности пород водоносного пласта:

Принимаем:

Водоприемная фильтрующая поверхность - проволочная

Размеры проходные отверстий 1,5D₅₀= 1.5^. 4,5=6,75мм.

Схема установки фильтра с указанием основных размеров представлена на схеме №2

 

Схема№2 Устройство фильтра

1-рабочая часть фильтра

2- отстойник

3- надфильтровая часть

4- уплотнительное кольцо (сальник)

5- замок