旋流排砂洗井系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述井底旋流系統(tǒng)包括位于井體的井底并能使井底的水產(chǎn)生圓周運動的旋流裝置；所述排砂系統(tǒng)包括排砂入口位于井體的井底軸心位置的排砂裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，采用井底旋流系統(tǒng)使井底的井水做圓周運動，從而帶動井水中的砂粒做圓周運動，砂粒在向心力的作用下向井體軸心聚攏，通過排砂系統(tǒng)從井體的井底軸心部分抽取混有砂粒的井水，即可快速徹底地實現(xiàn)井底砂粒的清理，有效解決了大斷面井洗井排砂非常困難且不徹底的問題，且耗時短，工效高，機械化程度高，勞動強度低。
【專利說明】旋流排砂洗井系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排砂洗井系統(tǒng)，尤其涉及一種旋流排砂洗井系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于自來水水源問題一直突出，有些單位或自來水公司不得不采用采取地下水方式進行解決。在成都平原和其它地區(qū)都有較多的大口徑井投入使用，特別是成都平原地區(qū)的大口徑井大多坐落在砂卵石層上，取水層位為第四系砂卵石層孔隙潛水，采用沉井法或現(xiàn)澆逆作法施工成井。這些井在投入運行過程中，井中會不斷有砂粒淤積，運行一定年限后，就免不了要洗井淘砂。一般情況下，每兩年需進行洗井維護一次。通常的洗井方式是采用抽水人工清淤法或壓縮空氣洗井(氣舉)法兩種。抽水人工清淤法是將井水基本上抽干，再經(jīng)人工清除井底泥砂，這樣既費時，又浪費水資源，人工勞動強度也大，還會造成井底人為污染。壓縮空氣洗井(氣舉)法用得較為普遍，即采用氣舉方式將井底泥砂排除。每次洗井得下工作管到井底，固定位置，接好送風(fēng)管送風(fēng)氣舉排砂，這種方式適用于小斷面井，泥砂比較集中，一次性容易排出，但井?dāng)嗝娲罅司啄嗌胺植荚谡麄€井底，遠(yuǎn)離氣舉管腳的泥砂是無法及時排除的，只能移動工作管，逐漸清除，既或是這樣，也無法把井底徹底清洗干凈。來回移動工作管勞動強度大，洗井排砂效果差，成本也高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，它能夠有效地克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，有效解決了大斷面井洗井排砂非常困難且不徹底的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述井底旋流系統(tǒng)包括位于井體的井底并能使井底的水產(chǎn)生圓周運動的旋流裝置；所述排砂系統(tǒng)包括排砂入口位于井體的井底軸心位置的排砂裝置。
[0005]進一步地，所述旋流裝置上設(shè)置有流體出口，所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口。
[0006]進一步地，所述排砂裝置的排砂入口的高度可以調(diào)節(jié)。
[0007]進一步地，所述旋流裝置為中心位于井體軸線上的旋流環(huán)形管，所述旋流環(huán)形管的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有流體出口。
[0008]進一步地，所述旋流環(huán)形管為正多邊形管或圓環(huán)形管，流體出口在旋流環(huán)形管上均勻分布，所有流體出口順向設(shè)置。
[0009]作為優(yōu)選，所述旋流動力裝置為從井體內(nèi)抽水的水泵，所述水泵的出水口通過立管連通旋流環(huán)形管，所述水泵通過電纜連接水泵控制器。
[0010]作為優(yōu)選，所述旋流動力裝置為空壓機，所述空壓機的出風(fēng)口通過立管連通旋流環(huán)形管。
[0011]作為優(yōu)選，所述排砂裝置為底吸式污水泵，所述排砂入口為底吸式污水泵的泵入□。[0012]作為優(yōu)選，所述排砂裝置包括排砂工作管和空壓機，所述排砂工作管的底端為排砂入口，所述排砂工作管靠近排砂入口的側(cè)壁通過送風(fēng)管連通空壓機的出風(fēng)口。
[0013]進一步地，所述排砂工作管位于井體內(nèi)的部分沿井體的軸線設(shè)置。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，采用井底旋流系統(tǒng)使井底的井水做圓周運動，從而帶動井水中的砂粒做圓周運動，砂粒在向心力的作用下向井體軸心聚攏，通過排砂系統(tǒng)從井體的井底軸心部分抽取混有砂粒的井水，即可快速徹底地實現(xiàn)井底砂粒的清理，有效解決了大斷面井洗井排砂非常困難且不徹底的問題。采用本系統(tǒng)洗井，無需抽干井水即可完成洗井，避免了資源的浪費，而且耗時短，工效高，機械化程度高，勞動強度低，正常洗井工作只需一個人即可完成全部洗井工作，工效可提高3-5倍，洗井成本可降低30-50%。所述排砂裝置的排砂入口的高度可以調(diào)節(jié)，可根據(jù)洗井頻率來決定，洗井頻率高則可低一點，反之則高一點。所述旋流裝置為內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有流體出口的旋流環(huán)形管，流體從流體出口帶動井底的井水做圓周運動，產(chǎn)生旋流，旋流環(huán)形管外側(cè)的流體出口可以使外側(cè)水流產(chǎn)生離心力，對井體側(cè)壁的縫隙進行沖刷，使位于縫隙內(nèi)的砂粒從井體沖入井水中，旋流環(huán)形管內(nèi)側(cè)的流體出口使砂粒在向心力的作用下向井體中心聚攏，便于集中清理。旋流環(huán)形管為正多邊形管或圓環(huán)形管，流體出口沿圓周方向分布，所有流體出口順向設(shè)置，利于產(chǎn)生旋流，當(dāng)旋流環(huán)形管設(shè)置為圓環(huán)形管時，產(chǎn)生旋流的效果最好。所述旋流動力裝置為從井體內(nèi)抽水的水泵，直接將井體內(nèi)的井水循環(huán)利用作為動力流體使井底產(chǎn)生旋流，水泵可利用抽水泵直接接入，方便快捷，省時省事；另外，旋流動力裝置也可以是空壓機，空壓機的出風(fēng)口通過立管連通旋流環(huán)形管，采用壓縮氣體作為動力流體使井底產(chǎn)生旋流。排砂裝置為底吸式污水泵，直接將井體中心含有聚攏砂粒的井水泵出，直至完成洗井過程；另夕卜，排砂裝置還可以是采用排砂工作管結(jié)合空壓機的結(jié)構(gòu)，排砂工作管的底端為排砂入口，排砂工作管靠近排砂入口的側(cè)壁通過送風(fēng)管連通空壓機的出風(fēng)口，工作時，開動空壓機，利用壓縮空氣進入工作管內(nèi)，使水氣混合，將排砂工作管內(nèi)的水的比重降低，從而排砂工作管內(nèi)的水向上抬升排出井外，井底的水在壓力作用下進入排砂工作管，周而復(fù)始，即采用氣舉方式將混有砂粒的水排出，一邊旋流,一邊排砂，即完成洗井的全過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的其中一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、井體；2、旋流環(huán)形管；3、流體出口 ；4、環(huán)形管支撐架；5、立管；6、支架；7、抽水泵；8、水泵控制器；9、電纜；10、排砂工作管；11、送風(fēng)管；12、空壓機；13、集水沉砂池。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明其中一個實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]實施例1:如圖1所不，一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述井底旋流系統(tǒng)包括位于井體I的井底并能使井底的水產(chǎn)生圓周運動的旋流裝置；所述旋流裝置上設(shè)置有流體出口 3，所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口 3。所述旋流裝置為中心位于井體I軸線上的旋流環(huán)形管2，所述旋流環(huán)形管2通過環(huán)形管支撐架4與井體I的側(cè)壁形成固定，所述旋流環(huán)形管2的外徑不小于50mm，旋流環(huán)形管2距離井底400?600mm,優(yōu)選為500mm。作為優(yōu)選,所述旋流環(huán)形管2為不銹鋼管或熱鍍管。所述旋流環(huán)形管2的形狀一般設(shè)置與井體I截面形狀一致或設(shè)置成圓形，通常井體I截面設(shè)置成正多邊形或圓形，則旋流環(huán)形管2 —般設(shè)置為正多邊形管(該正多邊形管是由多根長度相同的直管首尾順次連接圍合而成的環(huán)形管)或圓環(huán)形管，所述旋流環(huán)形管2的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有流體出口 3，所述流體出口 3在旋流環(huán)形管2上均勻分布，流體出口 3的數(shù)量根據(jù)井體I的直徑而定。流體出口 3—般設(shè)置為管狀出水口或者噴嘴，其外徑不大于10_，所有流體出口 3順向設(shè)置，利于產(chǎn)生旋流。當(dāng)旋流環(huán)形管2設(shè)置成正多邊形管時，正多邊形管的各邊距離井體I側(cè)壁的距離為500mm ;當(dāng)旋流環(huán)形管2設(shè)置成圓環(huán)形管時，其外圓周距離井體I側(cè)壁的距離為1000mm，流體出口 3的出水方向與旋流環(huán)形管2成切向。當(dāng)旋流環(huán)形管2設(shè)置成圓環(huán)形管時，產(chǎn)生旋流的效果最好。
[0020]所述旋流動力裝置為從井體I內(nèi)抽水的水泵，直接將井體I內(nèi)的井水循環(huán)利用作為動力流體使井底產(chǎn)生旋流，該水泵可直接利用從井體I內(nèi)抽取井水的抽水泵7，方便快捷，省時省事。所述水泵的出水口通過立管5連通旋流環(huán)形管2，所述立管5采用外徑不小于50mm的不銹鋼管或熱鍍管，立管5用支架6固定于井體I的側(cè)壁上。所述水泵通過電纜9連接水泵控制器8。
[0021]所述排砂系統(tǒng)包括排砂入口位于井體I的井底軸心位置的排砂裝置。所述排砂裝置包括排砂工作管10和空壓機12，所述排砂工作管10的底端為排砂入口，所述排砂工作管10位于井體I內(nèi)的部分沿井體I的軸線設(shè)置，所述排砂工作管10底端的排砂入口的高度可根據(jù)洗井頻率來決定，洗井頻率高則設(shè)置低一點，反之則設(shè)置高一點，但最大高度不宜超過旋流環(huán)形管2上平面300mm，一般將通過井中心架將排砂工作管10架設(shè)于井體I中，使排砂入口的高度與旋流環(huán)形管2齊平或略低。作為優(yōu)選，也可以利用手動葫蘆，將排砂工作管10提動，讓其能升降，根據(jù)需要調(diào)整排砂入口的高度。
[0022]所述排砂工作管10靠近排砂入口的側(cè)壁通過送風(fēng)管11連通空壓機12的出風(fēng)口，作為優(yōu)選，所述送風(fēng)管11采用不小于25mm內(nèi)徑的金屬管道或者高壓膠管順排砂工作管10而下，在離排砂工作管10底端3000?5000mm的位置與排砂工作管10連通。所述空壓機12位于井體I外部，所述井體I的外部還設(shè)置有集水沉砂池13，所述排砂工作管10的砂粒出口將含有砂粒的井水排放到集水沉砂池13內(nèi)，集水沉砂池13內(nèi)的水經(jīng)過沉淀后，便可再進行利用，從而避免水資源的浪費。
[0023]上述各管件之間的連接采用焊接或螺紋連接，并保證各管件間的連接處保持密封。
[0024]實施例2:一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述井底旋流系統(tǒng)包括位于井體的井底并能使井底的水產(chǎn)生圓周運動的旋流裝置；所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口。所述旋流動力裝置為空壓機，所述空壓機的出風(fēng)口通過立管連通旋流環(huán)形管。本實施例中的旋流排砂洗井系統(tǒng)，除以上結(jié)構(gòu)與實施例1不同以外，其余結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。
[0025]實施例3:一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述排砂系統(tǒng)包括排砂入口位于井體的井底軸心位置的排砂裝置。所述排砂裝置為底吸式污水泵，所述排砂入口為底吸式污水泵的泵入口。所述底吸式污水泵的泵入口的高度可根據(jù)洗井頻率來決定，洗井頻率高則設(shè)置低一點，反之則設(shè)置高一點，但最大高度不宜超過環(huán)形管上平面300mm，一般將底吸式污水泵的泵入口的高度設(shè)置為與旋流環(huán)形管齊平或略低。作為優(yōu)選，也可以利用手動葫蘆，控制底吸式污水泵的泵入口升降，根據(jù)需要調(diào)整其高度。本實施例中的旋流排砂洗井系統(tǒng)，除以上結(jié)構(gòu)與實施例1不同以外，其余結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。
[0026]實施例4:一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述排砂系統(tǒng)包括排砂入口位于井體的井底軸心位置的排砂裝置。所述排砂裝置為底吸式污水泵，所述排砂入口為底吸式污水泵的泵入口。所述底吸式污水泵的泵入口的高度可根據(jù)洗井頻率來決定，洗井頻率高則設(shè)置低一點，反之則設(shè)置高一點，但最大高度不宜超過環(huán)形管上平面300mm，一般將底吸式污水泵的泵入口的高度設(shè)置為與旋流環(huán)形管齊平或略低。作為優(yōu)選，也可以利用手動葫蘆，控制底吸式污水泵的泵入口升降，根據(jù)需要調(diào)整其高度。本實施例中的旋流排砂洗井系統(tǒng)，除以上結(jié)構(gòu)與實施例2不同以外，其余結(jié)構(gòu)均與實施例2相同。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:包括井底旋流系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)，所述井底旋流系統(tǒng)包括位于井體的井底并能使井底的水產(chǎn)生圓周運動的旋流裝置；所述排砂系統(tǒng)包括排砂入口位于井體的井底軸心位置的排砂裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述旋流裝置上設(shè)置有流體出口，所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述排砂裝置的排砂入口的高度可以調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述旋流裝置為中心位于井體軸線上的旋流環(huán)形管，所述旋流環(huán)形管的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有流體出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述旋流環(huán)形管為正多邊形管或圓環(huán)形管，流體出口在旋流環(huán)形管上均勻分布，所有流體出口順向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述旋流動力裝置為從井體內(nèi)抽水的水泵，所述水泵的出水口通過立管連通旋流環(huán)形管，所述水泵通過電纜連接水泵控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述旋流動力裝置為空壓機，所述空壓機的出風(fēng)口通過立管連通旋流環(huán)形管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述排砂裝置為底吸式污水泵，所述排砂入口為底吸式污水泵的泵入口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述排砂裝置包括排砂工作管和空壓機，所述排砂工作管的底端為排砂入口，所述排砂工作管靠近排砂入口的側(cè)壁通過送風(fēng)管連通空壓機的出風(fēng)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋流排砂洗井系統(tǒng)，其特征在于:所述排砂工作管位于井體內(nèi)的部分沿井體的軸線設(shè)置。
【文檔編號】E21B37/00GK103967446SQ201310044704
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】呂建祥, 史曉軍, 安世澤, 余正良, 廖祿云, 馬天華, 何友章 申請人:四川省地質(zhì)工程勘察院