Фільтри та насоси Устаткування свердловин фільтрами Типи фільтрів
Під фільтром зазвичай розуміють спеціальний пристрій, що встановлюється в свердловині проти водоносного горизонту, який забезпечує вільний доступ всередину чистої свердловини, без домішки, води і одночасно оберігає стовбур свердловини від обвалення.
Фільтри встановлюють лише в пухких та нестійких породах. У свердловину опускають фільтрову колону, яка складається з надфільтрової частини, робочої частини або власне фільтра, і відстійника з пробкою. Відстійник служить для осадження частинок породи, що пройшли через робочу частину фільтра.
Усі існуючі фільтри можуть бути поділені на: а) дірчасті або щілинні; б) дротяні; в) сітчасті; г) гравійні та д) гравітаційні.
Найпростішим видом фільтра є труба-каркас із круглими або щілинними отворами.Фільтрові труби, каркаси виготовляють із сталевих, чавунних, дерев'яних, пластмасових, азбестоцементних та рідше – з керамічних та гончарних труб. При виборі матеріалу для фільтрових каркасів враховуються їхня корозійна стійкість, можливість механічної обробки та міцність. Для виготовлення каркасів труби перфорують.
Застосовуються штамповані фільтри з нержавіючої сталі, міді чи чорних металів із антикорозійними покриттями.
Каркасно-стрижневі фільтривиготовляють із металевих стрижнів діаметрами 12–18 мм, що зміцнюються на опорних фланцях.
Фільтри з дротяною обмоткоювиготовляють як трубчасті, так і стрижневі. Крок обмотки спіралі з круглого дроту діаметром 1,5–3 мм або іншого (наприклад, трапецеїдального, трикутного) перерізу встановлюється відповідно до гранулометричного складу порід водоносного горизонту.
Обплетення дротом роблять поверх трубчастого або стрижневого каркаса. Дріт фільтр зверху може бути покритийсіткою.
Сітчасті фільтрискладаються з дірчастої труби-каркаса, обмотаної поздовжніми рядами або по спіралі дротом діаметром 2-5 мм з кроком 10-25 мм для того, щоб сітка не прилягала щільно до каркаса.
На дротяне покриття натягують сітку, яку припаюють, зшивають або склеюють на кінцях та по шву.
Для виготовлення сітчастих фільтрів використовуються сітки кількох типів: а) проста квадратна; б) гладкого чи галунного плетіння; в) кіперна чи саржева.
Як матеріал для сітки використовують мідь, латунь, нержавіючу сталь, пластмаси, тканини зі скловолокна, нитка капрону, нейлону та інші синтетичні матеріали. Для запобігання електрохімічній корозії каркас фільтра виготовляють часто з неметалічних труб. У деяких випадках сталевий каркас обтягують сіткою і дротом з нержавіючої сталі або застосовують сітки з пластичних мас.
Сітчасті фільтри не рекомендуються для дрібнозернистих однорідних пісків, а також для слюдистих водоносних пісків, тому що при цьому не забезпечується нормальна робота фільтра - зменшується його шпаруватість. Набули поширення сітки зі скловолокна: вікна можуть бути використані у водах будь-якого хімічного складу.
Сітчасті фільтри успішно можуть замінюватися поролоновими. Такі фільтри використовуються при обладнанні дослідних та водозабірних свердловин технічного призначення. Рекомендуються поролонові покриття для пухких піщаних порід. Вони стійкі до агресивних середовищ, прості у виготовленні, не дорогі. Для їх створення застосовують поролон завтовшки 5-10 мм.
Гравійні фільтрискладаються з каркаса з дротяною обмоткою або сіткою та гравійної обсипки. За способом виготовлення розрізняють гравійні фільтри, що готуються на поверхні та безпосередньо в свердловині.Перші влаштовують як гравійно-кожухових чи корзинчатых. В обох випадках гравій засипають на поверхні в сітчастий кожух або спеціальні чавунні чи сталеві кошики, що зміцнюються на фільтровій трубі. Зібраний фільтр спускають у свердловину.
При влаштуванні гравійного фільтра в свердловині засипка гравію в зафільтровий простір проводиться одночасно з вилученням зі свердловини тимчасової колони обсадних труб, що перекривають водоносний горизонт.
Гравійні фільтри виготовляють у вигляді циліндрів різної довжини та товщини. Фільтруюче покриття виконується у вигляді трубчастих блоків з гравію, щебеню, подрібненого шамоту або вогнетривких глин з різними сполучними матеріалами – цементом, бітумом, клеєм БФ-4, бакелітовим лаком, гумою та ін., за допомогою яких створюється жорстка пориста структура.
Для глибоких свердловин, пробурених ударним та обертальним способами, відома конструкція безкаркасного керамічного фільтра. Окремі блоки його збирають у ланку завдовжки 2,5-3,5 м за допомогою арматурних стрижнів, виготовлених зі склопластику або капрону.
Роботагравітаційних фільтрівзаснована на використанні принципу гравітаційного відділення частинок породи з середовища, що фільтрується. Вода потрапляє у фільтр через породу, що знаходиться перед вхідними отворами фільтра під кутом природного укосу.
Вибір конструкції фільтра роблять відповідно до складу водоносних порід, глибиною свердловини, ступенем агресивності підземних вод, а також терміном дії свердловин та їх цільовим призначенням.