Гравийный фильтр

(51) 21 43/08 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ представленного слабосцементированными породами. Создание гравийного фильтра с использованием принципиально нового экологически чистого минераловяжущего материала гравийной обсыпки,которое соответствует требованиям санитарных норм и правил и не допускает разрушение структуры гравийной обсыпки фильтра. Повышение качества гравийного фильтра, устранение явления пескования, увеличение проницаемости гравийного фильтра, снижение гидравлических сопротивлений,снижение затрат времени на монтаж фильтра,повышение дебита и срока службы скважины достигается за счет того, что в гравийном фильтре в качестве закрепляющего материала применяется замороженный водный раствор желатина,обеспечивающий целостность гравийной обсыпки во время монтажа и спуска фильтра по стволу скважины и посадки его в продуктивный горизонт.(72) Кожевников Анатолий АлександровичРатов Боранбай ТовбасаровичСудаков Андрей КонстантиновичУтепов Заманбек Габитович Коргасбеков Дархан РахметллаевичТулепбергенов Алмас Тулепбергенлы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для оборудования водозаборных, нефтяных, газовых и других скважин в интервале продуктивного пласта, 31416 Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для оборудования водозаборных, нефтяных, газовых и других скважин в интервале продуктивного пласта,представленного слабосцементированными породами. Известны конструкции блочных фильтров,которые содержат гравийный материал, каркас фильтровой колонны, вяжущий материал (клей БФ или эпоксидные смолы), который предназначен для закрепления гравийного материала к каркасу или частиц гравия между собой (Воздвиженский Б.И.,Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. Разведочное бурение. М. Недра, 1979. - 510 с.). На сегодняшний день гравийные фильтры блочной конструкции не отвечают предъявляемым к ним требованиям. Блочным фильтрам нежелательны ударные нагрузки, вызывающие разрушение структуры блоков. При изготовлении гравийных блоков вяжущие вещества должны применяться в таких количествах, при которых происходило бы соединение зерен гравия при сохранении необходимой эффективной пористости. На практике блочные фильтры имеют меньшую проницаемость и большие гидравлические сопротивления по сравнению с рыхлой обсыпкой, которая состоит из зерен того же механического состава. Введение вяжущих веществ ведет к снижению эффективной пористости и уменьшения размера самих пор,образуемых в теле блока. Это происходит за счет или полного перекрытия целого ряда фильтрационных каналов клеем или их сужения. Кроме того, в блочных фильтрах в качестве вяжущего используются материалы, не отвечающие требованиям санитарных норм и правил для скважин питьевого водоснабжения. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является конструкция гравийного фильтра, который содержит гравийный материал, каркас фильтровой колонны, закрепляющий материал (замороженная вода), предназначенный для закрепления гравийного материала к каркасу и частиц между собой. (Пат. 18663 Украина, МПК Е 21 В 43/08. Гравийный фильтр / А.А. Кожевников, А.К. Судаков. заявитель и патентообладатель Национальный горный университет. 200605598 заявл. 22.05.2006 печать. 15.11.2006, Бюл. 11.) Недостатком гравийного фильтра является преждевременное растапливание закрепляющего материала, что вызывает разрушение структуры гравийной обсыпки. Техническая задача заключается в усовершенствовании гравийного фильтра, за счет использования принципиально нового экологически чистого минераловяжущего материала гравийной обсыпки, которое отвечает требованиям санитарных норм и правил и препятствует разрушению структуры гравийной обсыпки фильтра. Техническим результатом применения предлагаемых гравийных фильтров является обеспечение требований санитарных норм и правил,повышение качества гравийного фильтра,устранение явления пескования, увеличение 2 проницаемости гравийного фильтра, снижение гидравлических сопротивлений, снижение затрат времени на монтаж фильтра, повышение дебита и срока службы скважины. Технический результат достигается тем, что гравийный фильтр,содержащий гравийный материал,закрепляющий(минераловяжущий) материал, каркас фильтровой колонны, отличается тем, что в качестве вяжущего вещества гравийного материала цилиндрически-полого блочного фильтра применяется замороженный водный раствор желатина, который после посадки фильтра в продуктивный горизонт растворяется и вымывается из порового пространства гравия, которое происходит под действием положительных температур скважинной жидкости, тем самым осуществляя переход гравийного материала из монолитного в рыхлое состояние. Гравийный фильтр (фиг.1) содержит отстойник 1 материал гравийной обсыпки 2 минераловяжущий материал 3 подкладные прутки 4 хомут 5 проволочную обмотку 6 трубчатый каркас фильтра 7 опорный элемент 8 надфильтровую трубу 9 криогенно-гравийный элемент 10 криогенно-гравийная секция 11. Гравийный фильтр сооружается на дневной поверхности в водонепроницаемой емкости, которая повторяет контуры и внешние радиальные размеры гравийного фильтра и каркаса фильтровой колонны. При этом есть возможность формирования вокруг каркаса фильтра гравийного слоя высокого качества с заданными параметрами при постоянном визуальном контроле. Для этого, в подготовленный, однородный гравийный материал вводят водный раствор желатина, с последующим тщательным его перемешиванием. Полученный композит заливают в водонепроницаемые емкости (формы) и при последующем динамическом воздействии композит формирует равномерную,однородную с требуемыми размерами гравийную обсыпку. Омоноличивание композита достигается последующим его термической обработкой при отрицательных температурах -20-195,6 С, при этом получаем гравийный фильтр блочной конструкции с требуемыми прочностными характеристиками. После сборки, спуска фильтра по стволу скважины и посадки его в продуктивный горизонт замороженный в поровом пространстве блочного фильтра водный раствор желатина растворяется пластовым флюидом (скважинной жидкости), тем самым приводя гравийную обсыпку в рыхлое,рабочее состояние, а само вяжущее вымывается. Кроме вышеописанных преимуществ данного блочного фильтра важным является то, что существенно уменьшается часть инородных примесей, которые поступают в гравийный фильтр до освоения скважины, от объема которых зависит гидравлическое сопротивление гравийной обсыпки фильтра, а следовательно и его качество. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Гравийный фильтр, содержащий гравийный материал,закрепляющий минераловяжущий материал,каркас фильтровой колонны,отличающийся тем, что в качестве закрепляющего материала применяется замороженный водный раствор желатина.