Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Выбор типа фильтра и расчет его основных размеров





При бурении скважин в рыхлых и полускальных породах для пре­дохранения водоприемной части скважины от заплывания и обвалов породы, для очистки воды, поступающей в эксплуатационную колонну, от механических примесей устанавливают фильтры. Тип фильтра (кар­касный, каркасно-стержневой, сетчатый и т.д.) выбирают в зависимости от свойств породы водоносного горизонта. Рекомендуемыt для различных водоносных горизонтов типы фильтров приведены в табл. 2. Для выбора размеров проходных отверстий фильтра можно пользоваться данными табл. 3.

Для агрессивных вод с большим содержанием углекислоты, серо­водорода и кислорода каркасы фильтров изготавливаются из нержа­веющей стали или неметаллических труб.

 

 

Таблица 2

Рекомендуемые типы фильтров

Водосодержащие породы Типы фильтров
Скальные и полускальные породы. Гравийно-галечниковые отложения с размером частиц от 20 до 100 мм (>50 мас.%) Трубчатые с круглой и щелевой пер­форацией; каркасно-стержневые
Гравий, гравелистый песок с размером частиц от 1 до 10мм с преобладающим размером 2-5 мм (>50 мас.%) Трубчатые и стержневые каркасы с водоприемной поверхностью из про­волоки или без нее. Трубчатые и стержневые каркасы с водоприемной поверхностью из про­волоки или штампованного листа
Пески среднезернистые с преобла­дающим размером частиц 0,25-0,50 (>50 мас.%) Гравийно-обсыпные с уширенным контуром. Возможно применение двухслойных фильтров
Пески мелкозернистые с преобладаю­щим размером частиц 0,10-0,25 мм (>50 мас.%) Гравийно-обсыпные с уширенным контуром. Возможно применение двухслойных обсыпок и блочных фильтров

 

 

Таблица 3

Размеры проходных отверстий фильтров

Типы фильтров Размеры проходных отверстий при коэффициенте неоднородности пород Кн
  ≤2 ≥2
С круглой перфорацией (2,5÷3)d50 (3÷4)d50
Со щелевой перфорацией (1,25÷1,5)d50 (1,5÷2)d50
Сетки (1,5÷2)d50 (2÷2,5)d50
Примечание: Kн=d60/d10; d50 и d60 – размеры частиц, соответствующие 10, 50 и 60%-ному содержанию их в породе.

 



Каркасы фильтров выполняют из стальных обсадных труб нефтя­ного сортамента, геологоразведочного сортамента, стальных насосов-компрессорных труб, труб из нержавеющей стали, а также винипластовых, полиэтиленовых, стеклопластиковых, асбестоцементных и др.

Фильтры эксплуатационных скважин на воду должны удовлетво­рять условиям длительной эксплуатации и ремонта.

Размеры проходных отверстий фильтров при устройстве гравий­ной обсыпки принимаются равными среднему диаметру частиц слоя обсыпки, примыкающего к стенкам фильтра.

Под скважностью фильтра понимают отношение площади отвер­стий к общей площади боковой' поверхности фильтра, выраженное в процентах.

Минимальный диаметр каркаса фильтра следует принимать не ме­нее 80-100 мм, а скважность следует доводить до 20-25%.

В фильтрах с водоприёмной поверхностью из проволочной обмот­ки и штампованного стального листа скважность каркасов принимается исходя из условий их прочности, до 30-60%.

Расчет фильтра заключается в определении его диаметра и длины водоприемной части в зависимости от дебита, состава и условий зале­гания водоносных пород, мощности и гидравлического режима водо­носного горизонта.

Диаметр фильтра Dф для малонапорных и маломощных водонос­ных горизонтов выбирают с учетом поперечных габаритов водоподъем­ного оборудования, длину фильтра - в зависимости от проектного деби­та скважины и мощности водоносного горизонта. В водоносных гори­зонтах мощностью до 10 м длина рабочей части фильтра (lф) принима­ется равной их мощности. Для более мощных горизонтов длина рабочей части фильтра (в м)

 

lф=аQ/Dф, (7)

 

где а - опытный коэффициент, зависящий от гранулометрического со­става породы водоносного горизонта; Q - проектный дебит, м3/ч; D - диаметр фильтра, мм.

Значение коэффициента а для различных пород:

песок мелкозернистый.…………………... 90

песок среднезернистый…………………... 60

песок крупнозернистый....... ……………. 50

песчано-гравийные отложения…….. 30

известняки слаботрещиноватые…... 90

известняки среднетрещиноватые….. 60

известняки сильнотрещиноватые…. 30

 

Обязательно необходимо учесть, какие вскрываются воды - на­порные или безнапорные. Когда вскрываются безнапорные воды, в верхней части фильтра размещается насос. Поэтому диаметр корпуса фильтра определяется диаметром насоса.

Рабочую часть фильтра следует устанавливать против участков, обладающих наибольшей водопроницаемостью, но не менее 0,5-1 м от кровли и подошвы водоносного пласта.

При наличии нескольких водоносных горизонтов рабочие части фильтров устанавливаются в каждом водоносном горизонте и соединя­ются между, собой глухими трубами.

Верхняя, глухая часть фильтра должна находится выше башмака обсадной колонны не менее чем на 3 м. Между обсадной колонной и надфильтровой трубой должен быть установлен сальник или кольцевой тампон. Длина отстойника принимается 1-2 м.



a L

Ориентировочный диаметр фильтров определяется по формуле

 

(8)

 

В гравийных фильтрах в качестве материала для обсыпки приме­няются песок, гравий, песчано-гравийные смеси. Размер частиц мате­риалов для обсыпки выбирают из соотношения

 

(9)

 

где D50 и d50 размеры частиц, соответствующие 50% - ному содержанию в обсыпке и породе.

В гравийных фильтрах толщина слоев обсыпки принимается с уче­том конструкции фильтра. Для фильтров, собираемых на поверхности земли и опускаемых в скважину в готовом виде, толщина каждого слоя обсыпки должна быть не менее 30 мм. Для фильтров, создаваемых на забое скважин засыпкой гравия по межтрубному пространству, толщи­на каждого слоя обсыпки должна быть не менее 50 мм.

Наиболее надежны в эксплуатации скважины фильтры с гравийной обсыпкой толщиной в 150-200 мм.

При устройстве двухслойных обсыпок подбор механического со­става материала слоев производится по соотношению

 

(8a)

 

где D2 и D1- средние диаметры частиц материала соседних слоев об­сыпки.

Первый слой обсыпки, прилегающий к каркасу фильтра, подбира­ется таким образом, чтобы размеры гравия были большие.

При устройстве гравийных фильтров за наружный диаметр сква­жины следует принимать диаметр внешнего контура обсыпки.

Для предотвращения разрушения несцементированных и слабо-сцементированных песчаных коллекторов и выноса песка в скважину при эксплуатации нефтяных и газовых скважин и сооружении скважин подземного выщелачивания призабойный участок также оборудуют гравийным фильтром. Расчетный оптимальный размер зерен гравия находят из соотношения

donm=6d6 (9)

 

Фильтры являются важнейшим звеном буровой скважины подзем­ного выщелачивания, разрабатывающих гидрогенные месторождения проницаемых урановых руд. На полигонах подземного выщелачи­вания используют фильтры различных конструкций, изготовленные, как правило, из полимерных материалов (фильтры должны быть стой­кими к химически агрессивным средам). При наличии в продуктивном горизонте мелкозернистых песков наиболее эффективны гравийно-обсыпные фильтры.

Наиболее распространенный материал обсыпки - окатанный квар­цевый песок, который нейтрален ко всем видам выщелачивающих рас­творов. Кроме того, в качестве материала обсыпки применяют кремние­вый песок, гранулированный пиролюзит, гранула стекла и полиэтилена. Размер частиц для гравийной обсыпки выбирают из соотношения (8a).

Задание 2. Подобрать фильтр для условий, представленных в приложении 1.

Задание 3. Определить длину рабочей части фильтра, по условиям, представленных в приложении 2.








Date: 2015-10-19; view: 746; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.017 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию