Вакуумированная скважина вертикального дренажа

Вакуумированная скважина вертикального дренажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (t1)1002474 (6l ) Дополнительное к ast свид-ву (22) Зая вленоЗ 1.1 2.81. (2! )337419 1/29-26 с нрисоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07 03.83. Бюллетень №9 (5!)М. Кл.

Е03В 3ЮВ

Государственный коетитет ав делам изобретений и открытий (53) УДК 628. .1 12.2 (088,8) Дата опубликования описания 07.03.83

-л

И. С. Николодышев т (,= ". .;-;.;., " .- /, ." /

Всесоюзный ордена Трудового Красното.Знамени. научйо/исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова ""/ (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ВАКУУМИРОВАННАЯ СКВАЖИНА ВЕРТИКАЛЬНОГО

ДРЕНАЖА.

Изобретение относится к забору подземных вод и может быть использовано при устройстве скважин вертикального дренажа на орошаемых и осушаемых землях, на стройплощадках или территориях под5 вергающихся под топлению.

Известна конструкция скважины верЪ тикального дренажа, включающая оголовок кондуктор, колонну обсадных труб, фильтровую колонну и погружной l насосный агрегат, подвешенный на колонне водоподъемных труб. Бурение скважины осуществляют роторным способом с обратной промывкой. Объединенную колонну обсадных и фильтровых труб после спуска обсьптают песчано-гравийной смесью по затрубной кольцевой щели с поверхности земли Г13

Недостатками данной скважины являются высокая металлоемкость вследствие наличия водоподъемных труб, трудоемкость монтажа и демонтажа труб при смене насосного агрегата. Кроме того, для введения спуско-подъема колонны водоподъем2 ных труб над скважиной необходимо уста навливать вышку или использовать автокран. В процессе работы скважина постоянно снижает дебит. Одной из причин снижения дебита является вынос с водой из водоносного пласта и фильтровой обсыпки песка и заиление им фильтровой колонны. Оседание песка в нижней части фильтровой колонны происходит из-эа недостаточной скорости движения воды.

Во время перерывов в работе скважины осевший в ее фильтровой колонне мелкий песок цементируется присутствующими в роде химическими соединениями и уплот тяется. Для востановления производитель ности скважину периодически приходится чистить с помощью эрлифта или водоструйной установки. При етом затраты достигают 20-30% первоначальной стоимости скважины.

Известна также конструкция вакуумированной скважины, включающая оголовок с сальниками, колонну обсадных труб, фильтровую колонну, погружной насос1.002474

3 нъФ агрегат, оснащенный кабелем и канатом, и устройство, рвзпеляющее скважину по высоте на две части — напорную и всасывающую, находящуюся под вакуумом (2

По сравнению с вышеописанной эта конструкция имеет меньшую метвллоемкость. Ввкуумирование позволяет понижать уровень воды за стенкой скважины в большей степени и тем самым увеличи- t0 вать приток воды к ней. При этом возможно выполнять фильтровую колонну, меньшей длины. Однако, вследствие резкого и жесткого воздействия на водоносный пласт и фильтровуто обсыпку при >s включении насосного агрегата в работу, вынос песка в фильтровую колонну ваку умироввнной скважины происходит в боль-шей степени и более длительно, чем в фильтровую колонну обычной скважины.

Квк и обычные, вакуумированнвя скважина постепенно заиливается и ее также приходится чистить.

Наиболее близкой к предлагаемому является конструкция вакуумированной сква. уз жины, включающая оголовок с сальником, колонну обсадных труб и фильтровую колонну л. с отстойником, соединенные между собой посредством конического переходника, .погружной насосный агрегат с верхним расположением электродвигателя, размещенный в колонне водоподъемных труб и оснащенный кабель-канатом, и два уплотнения, одно,из которых рвположено между насосным,агрегатом и колонной водоподъемных труб, а другое - между водоподъемной и обсадной колоннами труб Г31.

В этой конструкции скважины уплотне: ние, расположенное между насосным агрегатом и колонной водоподъемных труб, разделяет полость скважины на две части, напорную и асвсывающую

Однако в целом конструкция этой скважины нерациональна, так квк вследствие наличия колонны водоподъемных труб она металлоемка. Применение колонны водоподъемных труб вынуждает увеличивать диаметр обсадной колонны. В процессе работы скважина такой конструкции заиливается.

Пелью изобретения является предотвращение заиления. путем размыва осадка в фильтрованной колонне и упрощение

RoHcTp QHH скв& жины °

Указанная цель достигается тем, что вв« нуумированнвя скважина вертикального дренажа, включающая оголовок.c сальником, колонну обсадных труб, фильтровую колопну и отстойник, соединенные между собой посредством конического переход,ника, погружной насосный агрегат, оснащенный кабель-канатом, и уплотнение, разделяющее скважину на напорную и всасывающие части, снабжена промывным трубопроводом, смонтированным с внешней стороны фильтровой колонны, сообщающим напорную часть скввжнны и отстойник, I погружной насосный агрегат ус тановлен на коническом переходнике, в уплотнение размещено между погружным насосным агрегатом и коническим переходником.

На чертеже схематически представлена предлагаемая вакуумированнвя скважина вертикального дренажа.

Вакуумированная скважина вертикального дренажа предлагаемой конструкции включает оголовок -1 с сальником 2, колонну обсадных труб 3 и фильтровую колонну 4 с отстойником, соединенные между собой посредством конического первхода 5, погружной насосный агрегат

6 с верхним расположением электродвигателя, оснащенный кабель-каналом 7, уплотнение 8, разделяющее полость скважины нв две части — напорную и всасывающую, и промывной трубопровод 9, смонтированный с внешней стороны фильтровой колонны 4, параллельно ей. Верхний конец промывного трубопровода 9 присоединен к колонне обсадных труб 3 выше уплотнения 8, а нижний — к фильтровой колонне 4 над ее опорной пятой 10. Верхний конец промывного трубопровода 9 с целью обеспечения возможности перекрытия может быть присоединен также к оголовку 1 скважины. B этом случае, при включении насосного агрегата

6 из работы, промывной трубопровод 9 можно использовать и в качестве пьезометра.

Строительство вакуумироввнной скважины вертикального дренажа предлагаемой конструкции осуществляют вращательным способом с обратной промывкой или ударным способом. При этом водоносный пласт вскрывают на всю его мощность. По достижении проектной глубины приступают к монтажу и спуску фильтровой колонны 4.

Нижнюю часть ее длиной 0,3 м выполняют из неперфорированной трубы, к которой прикрепляют нижний конец промывного трубопровода 9, центрирующий фонарь

ll и огюрную пяту 10.

Промывной трубопровод 9 собирают параллельно фильтровой колонне 4 и прикрепляют к ней. Выполняют его из корро100247 4

Диаметр водоприемного отверстия, через которое вода поступает в промывной трубопровод 9, назначают 10-15 мм, нны чтобы расход воды через него составлял не. более 0,3-0,5 л/с. л- Внедрение предлагаемой конструкции вакуумированной скважины вертикального вой дренажа обеспечивает экономию средств, ес в настоящее время на очистку пескуюших

3 >6 скважин. По ориентировочным подсчетам экономический эффект составляет ЬО01000 руб в год на одну скважину.

% зионно-стойких труб, например полиэти леновых или оцинкованных стальных, с внутренним диаметром не более 15 мм

По окончании монтажа фильтровой коло

4 ведут- сборку и спуск колонны обсадных труб 3. При этом стыки труб выпо няются водонепроницаемыми.

Колонну обсадных труб 3 с фильтро колонной 4 соединяют с помощью конич кого переходника 5. К обсадной трубе выше места расположения уплотнения 8 прикрепляют; верхний конец водоподающего трубопровода 9, Затем опущенную в скважину колонну фильтровых 4 и обсадных 3 труб обсыпают песчано-гравийной смесью и с помощью эрлифта проводят строительную откачку с целью формирования гравийного фильтра. После этого, с помощью лебедки на кабель-канате 7, в скважину опускают погружной насосный

20 агрегат 6, и устанавливают на конический переходник. Уплотнительный элемент

8, размещенный на торце корпуса насоса, прижимается массой насосного агрегава

6 и гидростатическим давлением к поверх2$ ности конического переходника 5 и надежно разделяет скважину по высоте на две части, в верхней из которых при работе насоса 6 создается высокое давление и она служит водоподъемной колонной, а в нижней низкое - вакуум.

Вакуумированная скважина вертикального дренажа работает следующим образом.

При включении насосного агрегата 6 3s в работу в фильтровой колонне 4 скважины создается вакуум, вследствие чего в нее из водоносного пласта начинает поступать вода, с которой выносится и мелкий песок. Поток воды, пройдя через насос 6, 40 транспортирует его по колонне обсадных труб 3 и выносит на поверхность. Часть песка, поступающего в фильтровую колонну

4 через ее нижьюю часть, могла бы осесть, но этого не происходит за счет и непрерывного взвешивания его струей воды, вытекающей в нижнюю часть полости фильтровой колонны 4 из промывного трубопровода 9.

Формула изобретения

Вакуумированная скважина вертикального дренажа, включающая оголовок с сальником, колонну обсадных труб, фильт ровую колонну и отстойник соединенные между собой посредством конического переходника, погружной насосный агрегат, оснащенный кабель-канатом, и уплотнение, разделяющее скважину на напорную и всасывающие части, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью предотвращения заиления путем размыва à в фильтровой колонне и упрощения конструкции скважины, она снабжена. промывным, смонтированным с внешней стороны фильгровой колонны, сообшающим напорную чать скважины и отстойник, погружной насосный агрегат установлен на коническом переходнике, а уплотнение размещено между погружным насосным агрегатом и коническим переходником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приложение к инструкции по проектированию строительных систем. ч. 1У

Дренаж на орошаемых землях».

BCH-11-8-74. Альбом конструкций горизойтального, вертикального и комбинированного дренажа. М., Минводхоз СССР

1 976.

2. Авторское свидетельство СССР

M 794120, кл. Е 03 В 3/06 1981, 3, Авторское свидетельство СССР 4 408054, кл. Е 04 9 13/10 1973.

1002474

Составитель E. Задорожный

Редактор B. Ковтун Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1476/l Тираж 753 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиал ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4