устройство для автоматической декольматации эксплуатационной многопластовой гидрогеологической скважины

Формула изобретения

Устройство для автоматической декольматации эксплуатационной многопластовой гидрогеологической скважины, содержащее погружной насос с водоподъемной колонной, отличающееся тем, что оно снабжено гидрокавитаторами с электромагнитными клапанами, установленными в зоне каждого пласта, составляющего водоносный горизонт, и системой контроля и автоматического последовательного управления гидрокавитаторами, выполненной в виде уровнемера динамического уровня, расходомера откачиваемой жидкости, задатчиков минимального порога динамического уровня и расхода, выходы которых связаны с соответствующими входами блока сравнения, а его выход связан через электронный ключ с входом программируемого исполнительного реле, последовательно открывающего электромагнитные клапаны, активизирующие действие гидрокавитаторов, осуществляющих декольматацию.

Описание изобретения к патенту

Эксплуатация гидрогеологических скважин сопровождается постепенной кольматацией как самого фильтра, так и прифильтровой зоны водоносных горизонтов, характеризующейся понижением динамического уровня «h_д» и общего дебита скважины «Q », определяемого суммой дебитов (Q ₁-Q_i) используемых водоносных пластов.

Восстановление производительности скважины предполагает извлечение из скважины водоподъемной колонны с погружным насосом с последующим восстановлением водоотдачи скважины одним из известных способов («Справочник по бурению скважин на воду» под редакцией Д.Н.Башкатова, Москва, «Недра», 1979 г., стр.504). При этом момент восстановления дебита скважины можно определить только после пробной откачки, т.е. спуска погружного насоса в скважину. Что естественно требует дополнительных непроизводительных затрат времени.

Задача восстановления производительности многопластовой гидрогеологической скважины в процессе эксплуатации без извлечения водоподъемной колонны и погружного насоса (и, как следствие, без непроизводительных затрат времени) может быть решена при использовании предлагаемого устройства (см.чертеж), в котором известная компоновка, состоящая из погружного насоса 1 и водоподъемной колонны 2, снабжена обводным трубопроводом 3, электромагнитными клапанами 4a-4i, гидравлическими кавитаторами 5a-5i (Пелипенко В.В. «Кавитационные колебания». Киев, «Наукова думка», 1989 г., стр.6, 10), системой автоматического слежения управления, выполненной в виде емкостного уровнемера 6, расходомера откачиваемой жидкости 7, блока сравнения 8, задатчика минимального порога динамического уровня h_д 9, задатчика минимального расхода 10, электронного ключа 11, программируемого реле 12. Гидравлические излучатели 5a-5i расположены в фильтре скважины в зоне каждого водоносного пласта и связаны с водоподъемной колонной 2 обводным трубопроводом 3 через нормально закрытые электромагнитные клапаны 4a-4i. Выходы уровнемера 6, расходомера 7, задатчика порога динамического уровня h _д 9 и задатчика минимального порога расхода 10 связаны с соответствующими входами блока сравнения 8, выход которого через нормально открытый электронный ключ 11 связан со входом программируемого исполнительного реле 12, выходы которого поочередно управляют электромагнитными клапанами 4a-4i, приводящими в действие кавитаторы 5a-5i, и электронным ключом 11.

УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ.

В процессе эксплуатации многопластовой гидрогеологической скважины постепенно происходит кольматация фильтра и прифильтровой зоны пласта. Если скважина имеет несколько водоносных горизонтов, то и кольматация может происходить неравномерно. Определить, какой именно водоносный горизонт и соответствующая ему часть фильтра наиболее подверглись кольматации - затруднительно. Но в любом случае этот процесс будет сопровождаться понижением динамического уровня и снижением общего дебита скважины Q .

Сигналы, соответствующие динамическому уровню от уровнемера 6 и расхода откачиваемой жидкости от расходомера 7, поступают постоянно на соответствующие входы блока сравнения 8, где происходит их сравнение соответственно с минимальными порогами динамического уровня и расхода, заранее установленных соответственно задатчиками 9 и 10.

При равенстве хотя бы одного из текущих и заданных значений динамического уровня или расхода, на выходе блока сравнения 8 появляется сигнал, который через нормально открытый электронный ключ 11 включает программируемое исполнительное реле 12, которое на определенное время закрывает электронный ключ 11 и открывает электромагнитный клапан 4а, активизируя работу гидравлического излучателя 5а. Происходит декольматация фильтра и прифильтровой зоны пласта первого водоносного горизонта. По истечении заданного промежутка времени реле 12 выключается, открывая электронный ключ 11 и закрывая электромагнитный клапан 4а, переходит в ждущий режим. Если восстановление динамического уровня и расхода (дебита) не произойдет, то исполнительное реле включится, открыв электромагнитный клапан 4б активизируя работу гидравлического излучателя 5б, производя декольматацию в зоне второго водоносного горизонта, затем следующего горизонта, и так до тех пор, пока не восстановятся динамический уровень и расход до номинальных значений, что будет характеризоваться отсутствием сигнала на выходе блока сравнения 8.