CN103899244A - 一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于地浸采铀矿山生产技术领域，尤其涉及一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法，依次包括如下步骤：初步判断是井管（1）破裂或过滤器破损；在井管（1）破裂的情况下，通过测井确定井管（1）破裂的位置，以小于井管（1）内径的塑料管作为套管（3），在套管（3）上缠绕多层膨胀材料（2），下放套管（3）至与井管（1）破裂位置平齐，膨胀材料（2）膨胀并挤紧井管（1）内壁形成新的通道；在过滤器破损的情况下，将钻孔清洗干净，在外径小于原过滤器的内置过滤器上缠绕多层膨胀材料（2），将内置过滤器下放至与原过滤器（4）位置接近，膨胀材料（2）遇水膨胀并挤紧井管（1），在钻孔内形成了新的过滤器。

Description

一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法
技术领域
本发明属于地浸采铀矿山生产技术领域，尤其涉及一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法。
背景技术
近年来，地浸开采技术在低品位砂岩型铀矿床得到迅猛发展，而钻孔是实现地浸采铀生产的重要途径和环节。地浸采铀通过注液孔将浸出液注入矿层，通过抽液孔将浸出液提升至地表，正是通过钻孔这些特殊的“通道”才实现了连续抽注的地浸循环过程。目前，我国地浸工艺钻孔主要采用填砾式结构，材质采用塑料管作为井管。由于塑料管材韧性相对较小，不同层位含水层对井管的挤压、潜水泵提放过程对管壁的碰撞、长期在酸碱性溶液中浸泡以及地层不稳定性等诸多因素，都可能造成钻孔破损。钻孔破损常伴随着浸出液量突然增大或减少、浸出液的酸度或pH值骤变、铀浓度降低或钻孔中泥沙量增多等现象的发生，影响抽注的正常进行，甚至可导致钻孔报废，严重影响地浸生产过程。
钻孔破损分为两种情况：井管破裂和过滤器破损。
⑴井管破裂
又分为两种情况：一种是井管破损的位置与过滤器在同一含矿含水层中；另一种是井管破裂的位置与过滤器在不同含矿含水层中。前一种情况，井管破裂相当于增长了过滤器长度，扩大了浸出液在围岩中运动的途径，增大了溶浸的有效厚度，从而使浸出液得到稀释；后一种情况，由于井管破裂，其它含矿含水层中的地层水大量涌入，导致浸出液稀释。
⑵过滤器破损
过滤器是连接钻孔与矿层的“咽喉”，其破损使阻隔砂体进入钻孔的过滤屏障失去作用，造成泥沙溢满沉沙管，减少抽注液量。
目前，现有技术中没有关于地浸采铀破损钻孔修复的技术方案，外国内外未曾见到相关文献报导。因此亟需针对地浸采铀生产钻孔的特点，提供一种对地浸采铀过程中的破损钻孔进行修复的技术方案，减少或消除井管破损和过滤器破损造成的浸出液稀释、浸出液铀浓度降低或泥沙量增多等不利因素，最终恢复钻孔正常循环抽注的功能。
发明内容
本发明的目的是针对井管和过滤器破损造成的浸出液稀释、浸出液铀浓度降低或泥沙量增多等技术问题，提供一种适合地浸采铀生产钻孔特点的修复地浸采铀破损钻孔的方法，达到恢复钻孔正常循环抽注功能的目的。
本发明采用的技术方案是：
一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法，依次包括如下步骤：
步骤1、初步判断是井管破裂或过滤器破损，判断标准为：在浸出液稀释的情况下为井管破裂，在泥沙量增加的情况下为过滤器破损；
步骤2、根据步骤1的判断结果进行如下操作：
步骤2.1、在井管破裂的情况下
步骤2.1.1、通过测井确定井管破裂的位置；
步骤2.1.2、以小于井管内径的塑料管作为套管，在套管上、下两端缠绕多层条状膨胀材料；
步骤2.1.3、下放经过步骤2.1.2加工的套管至井管内，使套管的中心位置与井管破裂的位置平齐；
步骤2.1.4、待膨胀材料遇水膨胀并挤紧井管内壁，在钻孔内形成了新的通道；
步骤2.2、在过滤器破损的情况下
步骤2.2.1、将钻孔清洗干净；
步骤2.2.2、在外径小于原过滤器的内置过滤器上端或上、下两端缠绕多层条状膨胀材料；
步骤2.2.3、将经过步骤2.2.2加工的内置过滤器下放至钻孔内，使其位置与原过滤器位置接近；
步骤2.2.4、膨胀材料遇水膨胀并挤紧井孔，在钻孔内形成了新的过滤器。
本发明采用的膨胀材料为具有遇水膨胀性质的高压橡胶胶条，高压橡胶胶条目前主要应用于石油、隧道以及其它地下工程领域。
本技术方案的有益效果为：本发明的技术方案针对地浸采铀生产钻孔的特点，采用遇水膨胀胶垫封堵技术，可有效地对钻孔破损部位进行封堵。本发明主要应用于地浸采铀矿山生产过程中对破损钻孔的修复，以使其恢复正常的循环抽注功能，同时还可推广应用于矿山、石油等其它行业破损钻孔的修复。
附图说明
图1为本发明技术方案的流程图；
图2为井管破裂修复示意图；
图3为上端缠绕膨胀材料的过滤器破损修复示意图；
图4为上下两端缠绕膨胀材料的过滤器破损修复示意图；
图5为C-0216钻孔修补前后浸出液铀浓度变化曲线图；
图6为C-0220钻孔修补前后浸出液铀浓度变化曲线图。
图中，1-井管，2-膨胀材料，3-套管，4-原过滤器，5-内置过滤器，6-沉沙管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
本发明采用的技术方案是：一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法，依次包括如下步骤：
步骤1、初步判断是井管1破裂或过滤器破损，判断标准为：在浸出液稀释的情况下为井管1破裂，在泥沙量增加的情况下为过滤器破损；
步骤2、根据步骤1的判断结果进行如下操作：
步骤2.1、在井管1破裂的情况下
步骤2.1.1、通过测井确定井管1破裂的位置；
步骤2.1.2、以小于井管1内径4cm、壁厚10cm且长度6m的塑料管作为套管3，在套管3上、下两端分别缠绕三层条状膨胀材料2；
步骤2.1.3、用钻机或绞车将经过步骤2.1.2加工的套管3下放至井管1内，使套管3的中心位置与井管1破裂的位置平齐；
步骤2.1.4、待膨胀材料2遇水膨胀并挤紧井管1内壁形成密闭空间，膨胀材料2将套管3固定住，并将含水层与套管3内的浸出液隔离，从而在钻孔内形成了新的通道；
步骤2.2、在过滤器破损的情况下
步骤2.2.1、用空压机将钻孔清洗干净；
步骤2.2.2、在外径小于原过滤器4的内置过滤器5上端，如图3所示，或上、下两端，如图4所示，缠绕三层条状膨胀材料2；
步骤2.2.3、用钻机或绞车将经过步骤2.2.2加工的内置过滤器5下放至钻孔内，使其位置与原过滤器4位置接近；
步骤2.2.4、膨胀材料2遇水膨胀并挤紧井孔，隔离带有泥沙和原过滤器内石英砂的浸出液，将内置过滤器5固定在钻孔内。
本发明采用的膨胀材料2为高压橡胶胶条，具有遇水膨胀的性质，主要应用于石油、隧道以及其它地下工程领域。本实施例采用的是天津裕基橡塑有限公司生产的
Figure BDA00002646148400053
51×20m高压橡胶，具有膨胀性能优良、膨胀后稳定牢固的特点。
在工程实践中，采用本发明的技术方案先后对新疆天山铀业公司五一三矿床的两个抽液钻孔的井管1和两个过滤器进行了修复。C0216和C0220两个抽液孔井管1破裂后，浸出液铀浓度大幅降低，抽液量、pH值（或酸度）、氧化还原电位（Eh）也发生了较大变化，其变化如图5和图6所示。经电流测井确定，两个抽液孔因井管1错断，导致上部含水层地下水进入钻孔。修复破裂井管1后，带有膨胀材料2的套管3将上部含水层隔离，两个抽液孔恢复了正常的抽液功能，浸出液铀浓度大幅上涨，抽液量、pH值和Eh等恢复了原有水平（如表1所示）。
表1钻孔井管修复前后运行参数对比表
C0217和C0310两个抽液孔过滤器破损后，孔内涌出大量泥沙，浸出液铀浓度下降，抽液量较前期上涨、pH值、Eh也发生较大变化。修复破损过滤器后，两个抽液孔浸出液铀浓度、抽液量、pH值、Eh等恢复了原有水平（如表2所示），孔内泥沙量很少。
表2钻孔过滤器修复前后运行参数对比表
Figure BDA00002646148400052
地浸采铀破损钻孔修复技术的主要效果在于恢复钻孔的正常运行状态，减少地下水对浸出液稀释的不利因素，使整个溶浸过程处于良性循环中。
上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (2)

1.一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法，依次包括如下步骤：
步骤1、初步判断是井管（1）破裂或过滤器破损，判断标准为：在浸出液被稀释的情况下为井管（1）破裂，在浸出液泥沙量增加的情况下为过滤器破损；
步骤2、根据步骤1的判断结果进行如下操作：
步骤2.1、在井管（1）破裂的情况下
步骤2.1.1、通过测井确定井管（1）破裂的位置；
步骤2.1.2、以小于井管（1）内径的塑料管作为套管（3），在套管（3）上下端缠绕多层条状膨胀材料（2）；
步骤2.1.3、下放经过步骤2.1.2加工的套管（3）至井管（1）内，使套管（3）的中心位置与井管（1）破裂的位置平齐；
步骤2.1.4、待膨胀材料（2）遇水膨胀并挤紧井管（1）内壁，在井管（1）内形成了新的通道；
步骤2.2、在过滤器破损的情况下
步骤2.2.1、将钻孔清洗干净；
步骤2.2.2、在外径小于原过滤器（4）的内置过滤器（5）上端或上下两端缠绕多层条状膨胀材料（2）；
步骤2.2.3、将经过步骤2.2.2加工的内置过滤器（5）下放至钻孔内，使其位置与原过滤器（4）位置接近；
步骤2.2.4、膨胀材料（2）遇水膨胀并挤紧井孔，在钻孔内形成了新的过滤器。
2.如权利要求1所述的一种用膨胀材料修复地浸采铀破损钻孔的方法，其特征在于：所述的膨胀材料（2）为具有遇水膨胀性质的高压橡胶胶条。
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