В гравийных фильтрах в качестве обсыпки могут применяться песок, гравий, песчано-гравийные смеси. Подбор размера частиц материалов для гравийных обсыпок производится по соотношению
где D50 - размер частиц, меньше размера которых в обсыпке содержится 50%; d50 - размер частиц, меньше размера которых в породе водоносного пласта содержится 50%.
В гравийных фильтрах толщина и число слоев обсыпки принимается с учетом конструкции фильтра. Для фильтров, собираемых на поверхности земли, толщина каждого слоя обсыпки должна быть не менее 30 мм.
Для фильтров, создаваемых на забое скважин засыпкой гравия по межтрубному пространству, толщина каждого слоя обсыпки должна быть не менее 50 мм.
Наиболее надежны в эксплуатации фильтры с гравийной обсыпкой толщиной 150-200 мм.
При устройстве двухслойных обсыпок подбор размера частиц материала слоев производится по соотношению
где D1 и D2 -средние диаметры частиц материала соседних слоев обсыпки.
Первый слой обсыпки, прилегающий к каркасу фильтра, состоит из наиболее крупных частиц гравия.
При устройстве гравийных фильтров за наружный диаметр скважины следует принимать диаметр внешнего контура обсыпки.
Наружный размер фильтра должен обеспечивать его свободный спуск внутрь обсадной колонны с зазором не менее 10 мм. Зазор между стенками скважины и фильтром должен быть не менее 30-50 мм.
При каптаже пластов мощностью до 10 м фильтр рекомендуется устанавливать на всю мощность пласта, а при мощности пласта более 10 м длина рабочей части фильтров определяется с учетом водопроницаемости пород, производительности скважины и конструкции фильтра.
(5.13)
где L - длина фильтра, м; Q - проектный дебит, м³/ч; α´ - коэффициент, характеризующий фильтрационные свойства водоносного пласта; D - диаметр фильтра, мм.
Значение коэффициента α´ для различных пород
| Порода | Коэффициент α´ |
| Песок мелкозернистый | 90 |
| Песок среднезернистый | 60 |
| Песок крупнозернистый | 50 |
| Песчано-гравийные отложения | 30 |
| Известняки слаботрещиноватые | 90 |
| Известняки среднетрещиноватые | 60 |
| Известняки сильнотрещиноватые | 30 |
Обязательно необходимо учесть, какие вскрываются воды - напорные или безнапорные. Когда вскрываются безнапорные воды, в верхней части фильтра размещается насос. Поэтому диаметр корпуса фильтра определяется диаметром насоса.
Рабочую часть фильтра следует устанавливать против участков, обладающих наибольшей водопроницаемостью, но не менее 0,5-1 м от кровли и подошвы водоносного пласта.
При наличии нескольких водоносных горизонтов рабочие части фильтров устанавливаются в каждом водоносном горизонте и соединяются между собой глухими трубами.
Верхняя, глухая часть фильтра должна находится выше башмака обсадной колонны не менее чем на 3 м. Между обсадной колонной и над фильтровой трубой должен быть установлен сальник или кольцевой тампон. Длина отстойника принимается 1-2 м.
Ориентировочный диаметр фильтров определяется по формуле
(5.14)
