Под фильтром обычно понимают специальное устройство, устанавливаемое в скважине на воду в интервале водоносного горизонта, которое обеспечивает свободный доступ внутрь скважины чистой воды без механических примесей и одновременно предохраняет ствол скважины от обрушения. Фильтры обычно устанавливают только в неустойчивых породах.
В скважину спускают фильтровую колонну, состоящую из над фильтровой части, собственно фильтра (рабочей части) и отстойника с пробкой. Отстойник служит для осаждения прошедших через рабочую часть фильтра частиц породы.
Все существующие фильтры можно условно разделить на:
- дырчатые или щелевые
- сетчатые
- гравийные и гравитационные.
Конструкция фильтровых скважин на воду определяется целевым назначением скважины, способом бурения, геолого-гидрогеоло-гическими условиями, санитарными требованиями.
Типы и конструкции фильтров
Типы и конструкции фильтров выбираются в зависимости от характера породы водоносного пласта и глубины скважины (табл. 5.7). Для агрессивных вод с большим содержанием углекислоты, сероводорода и кислорода каркасы фильтров изготавливаются из нержавеющей стали или неметаллических труб.
Таблица 5.7 Применение различных типов и конструкций фильтров
| Водоносные пласты | Применяемые фильтры |
| "Полускальные неустойчивые, щебнистые и галечниковые породы с преобладающей крупностью частиц щебня и гальки от 20 до 100 мм,>50% | Трубчатые с круглой и щелевой перфорацией, стержневые |
| Гравий, гравелистый песок с крупностью частиц от 1 до 10 мм с преобладающей крупностью частиц 2 - 5 мм более 50% | Трубчатые с круглой и щелевой перфорацией, с водоприемной поверхностью из проволочной об- мотки или штампованного стального листа; стержневые с обмоткой проволокой из нержавеющей стали или из штампованного листа |
| Пески крупные с преобладающей крупностью частиц 1-2 мм более 50% | Трубчатые с круглой и щелевой перфорацией, с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, штампованного стального листа или сетки квадратного плетения; стержневые с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, штампованного листа или сетки квадратного плетения |
| Пески средние с преобладающей крупностью частиц 0,25 - 0,5 мм более 50% | Трубчатые и стержневые из сетки гладкого (галунного) плетения; трубчатые и стержневые с однослойной гравийной обсыпкой (гравийные) |
| Пески мелкие с преобладающей крупностью частиц 0,1 - 0,25 мм более 50% | Трубчатые и стержневые с одно-, двух- или трехслойной песчаной или песчано-гравийной обсыпкой (гравийные), блочные |
Каркасы фильтров выполняют из стальных обсадных труб нефтяного сортамента, геологоразведочного сортамента, стальных насосно-компрессорных труб, труб из нержавеющей стали, а также винипластовых, полиэтиленовых, стеклопластиков ых, асбестоцементных и др. Фильтры эксплуатационных скважин на воду должны удовлетворять условиям длительной эксплуатации и ремонта.
Размеры проходных отверстий фильтров (для сетчатых - сетки) без устройства гравийной обсыпки рекомендуется определять по табл. 5.8. Размеры проходных отверстий фильтров при устройстве гравийной обсыпки принимаются равными среднему диаметру частиц слоя обсыпки, примыкающего к стенкам фильтра.
Таблица 5.8 Размеры проходных отверстий фильтров
| Типы фильтров | Размера проходных отверстий | |
| При коэффициенте неоднородности пород η≤2 | При коэффициенте неоднородности пород η≥2 | |
| С круглой перфорацией | (2,5-3)•d50 | (3-4)∙d50 |
| С щелевой перфорацией | (1.25-1.5)∙50 | (1.5-2)∙d50 |
| Сетчатый | (1.5-2)∙d50 | (2-2.5)∙d50 |
Примечание:
d10, d50, d60 - размеры частиц
грунта, меньше которых в водоносном пласте содержится соответственно 10, 50 и
60% (определяются по графику гранулометрического состава пород.
Под скважностью фильтра понимают отношение площади отверстий к общей площади боковой поверхности фильтра, выраженное в процентах. ]
Минимальный диаметр каркаса фильтра следует принимать не менее 80-100 мм, а скважность следует доводить до 20-25%.
В фильтрах с водоприёмной поверхностью из проволочной обмотки и штампованного стального листа скважность каркасов принимается исходя из условий их прочности, до 30-60%.
