Конструкции гравийных фильтров
Установка гравийного фильтра в забой скважины происходит в несколько этапов:
- опускание в скважину фильтрового каркаса
- обсыпка каркаса гравием или крупнозернистым песком (по межколонному пространству).
При сооружении гравийно-обсыпного фильтра в скважинах ударного бурения каркас фильтра обсыпают гравием по мере подъема обсадных труб эксплуатационной колонны.
Гравитационный способ создания гравийно-обсыпного фильтра признан наиболее простым. Суть его проста: под действием силы тяжести частицы гравия падают на забой до тех пор, пока слой обсыпки не достигнет максимальной отметки. Этот метод имеет единственное ограничение - его нельзя применять в скважинах глубже 100 метров. Также стоит отметить, что применение многослойных обсыпок приводит к удорожанию скважины.
Важное условие гравийной обсыпки - непременная сортировка гравия. Все частички должны иметь сходный гранулометрический состав. В противном случае возникает риск пескования и выхода из строя скважины.
Иные случаи предусматривают применение двухслойной и даже трехслойной гравийной обсыпки. Она необходима, если вода в скважине имеет склонность к образованию солей. Обычно такие скважины расположены на мелкозернистых и среднезернистых песках.
Двухслойная обсыпка концентрируется вокруг каркаса фильтра по мере извлечения труб эксплуатационной и вспомогательной колонн. Преимущество двухслойной обсыпки: увеличение щелей на каркасе и препятствие их зарастания при длительном использовании скважины. Чем толще гравийный слой, тем выше производительность и надежность фильтра. Эффективность оборудования увеличивается, а вероятность суффозионного выноса становится минимальной. Средняя толщина обсыпки - 50 мм. Чем больше диаметр скважины, тем технологически легче нарастить слой обсыпки.
Как было упомянуто выше, гравитационный способ гравийной обсыпки не подходит скважинам глубже 100 метров. Поэтому для обустройства особо крупных скважин рекомендуется применение специальных приспособлений, обеспечивающих подачу гравия в зафильтровое пространство. В нефтяной промышленности, к примеру, используются скважины уширенного контура, дающие возможность закачки гравия методом обратной циркуляции. На практике - снижение себестоимости готовой скважины и расширение возможностей бурения на водоносные горизонты, представленные мелкозернистыми песками.
Гравийно-обсыпные фильтры рекомендуется устанавливать в водоприемных частях скважин высокой производительности преимущественно в рыхлых породах.
Подробнее об установке фильтров для очистки воды из скважины.