Фильтрами называют перфорированную или щелевую зону рабочего участка обсадной колонны. Они обеспечивают свободный проход вовнутрь колонны воды без примесей. Они же служат для предохранения стен ствола от обрушения. Элементы трубы состоят из небольшого отрезка надфильтрового участка, самого рабочего органа и отстойника. В последнем осаждаются прошедшие в воду частицы породы. Простыми по конструкции и пользующимися спросом считаются трубы с круглыми отверстиями или щелевыми прорезями. Фильтровые участки колонны изготавливают из стальных, асбоцементных, чугунных, пластмассовых и, даже, деревянных труб.
Отверстия в рабочей части, естественно высверливаются, а щели фрезеруются, прорезаются газовым резаком или болгаркой, то есть лагундой.
Выбор зависит от среды нахождения, химического состава воды и коррозионной устойчивости материала.
Область применения дырчатых и щелевых фильтров
Дырчатые и щелевые отверстия применяют в грунтах трещиноватых, расположенных к обрушению пород. С использованием дополнительных сеток разного размера плетения, перфорированные трубы, в основном, применяются в водоносных пластах:
- полускальных, неустойчивых;
- щебенчатых и галечниковых;
- гравийных, с крупностью фракций до 10 мм;
- песчаных грунтах с крупностью зерен до 2 мм и многих других породах.
Для артезианских скважин с нестабильным водоносным горизонтом и не высоким напором обязательно устанавливается фильтр. В связи с отсутствием необходимости в тонкой очистке воды, эту функцию может выполнять кусок перфорированной трубы с множеством мелких просверленных отверстий. Такая конструкция служит достаточно долго, выполняя свое предназначение.
По пропускной способности щелевые конструкции более предпочтительны, с условием, что рабочая часть фильтра имеет пояса жесткости, то есть щели не сплошного вида, а с разрывами. Эти пояса позволяют выдерживать боковые механические нагрузки на перфорированную часть.
Достоинства дырчатых и щелевых фильтров
Преимущество щелевой или каркасно - стержневой конструкции перед дырчатым заключается в том, что первый не имеет тупиковых "пятен" на фильтрующей поверхности. Вследствие этого забортная вода в очищенном виде получает доступ внутрь колонны. В целом, площадь одной проходной щели на стержневом каркасе в сто раз превышает площадь одного отверстия перфорированной трубы. В скважинах на песок, в основном используются перфорированные или щелевые конструкции, обтянутые сеткой.
Преимущества металлических сеток:
- возможность применения в скважинах на любой глубине;
- возможность изготовления непосредственно на месте заложения буровой;
- возможность пользования водой из рыхлых пластов с разными размерами песчаных зерен;
- простота извлечения фильтра для ремонта.
Недостатки дырчатых и щелевых фильтров
- заклинивание отверстий из - за тонкозернистости пластового песка;
- частое разрушение, вследствие использования разного сорта металла сетки;
- разрушение сетки под воздействием агрессивной среды;
- снижение эксплуатационного дебита и, как следствие, падение производительности скважины.
Стоимость щелевых и дырчатых фильтров
Таким образом, буровой снаряд с круглыми или щелевыми отверстиями предпочтительно заменить каркасом из стальных стержней.
Перфорированные или щелевые конструкции, как правило, изготавливаются на месте производства буровых работ.
Размеры отверстий определяются исходя из гранулометрического состава породы и коэффициента неоднородности гранул водоносного пласта. Эти показатели и зависимость от качества каркаса, диаметра отверстий, количества их на единицу площади и формируется стоимость изготовленного фильтра.
