CN110130825A - 一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铀的浸出技术领域，具体公开了一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，包括以下步骤：步骤1：裸孔钻进；步骤2：套管设计；步骤3：固井；步骤4：冲刷矿层段。本发明方法通过增加矿层内的纵向沟槽，以解决目前钻孔施工工艺过程过流面积小，水量低的难题，实现增大钻孔过流面积，增大水量，提高浸出率的目的。
Description
技术领域
本发明属于铀的浸出技术领域，具体涉及一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法。
背景技术
地浸工艺钻孔是浸出剂进入砂岩铀矿床和浸出液提升至地表的唯一通道，增大生产井的过流面积能有效提高水量，在同等条件下可提高铀金属浸出率，目前应用较多的地浸钻孔结构是大孔径填砾结构、扩孔式钻孔结构和割缝式钻孔结构。
大孔径填砾结构是采用大孔径钻头开孔，为保证物探测井的准确性，钻至含矿含水层顶板上部时，更换小钻头揭穿矿层，再利用大孔径钻头扩孔，依次下入沉沙管、环形外骨架过滤器和套管。为满足过滤器段渗透性，同时防止泥沙进入过滤器，需要对过滤器段进行填砾，最后利用套管外注浆工艺进行固井封孔。大孔径填砾钻孔结构在施工和成井过程中若采用钻头施工，验收时水量仅5～8m3/h，过流面积小，导致水量小。
扩孔式钻孔结构是裸井施工完成后在矿层段用专用刀具进行扩孔，在矿层存段以上部分下入套管，采用逆向固井。存在的不足是：刀具易损坏，使得扩孔效果不理想，局部扩孔不均匀，造成沟流、水量较小，影响浸出率。
割缝式钻孔结构是完成裸井施工后对全孔段下入套管并固井，固井完成后对含矿段套管进行切割，含矿段被固井液密封，浸出和资源回收率易受到影响，过流面积小，导致水量小。
为了解决过流面积较小、水量少、浸出率低等问题，亟需提出一种地浸采铀增大生产井过流面积的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，能够增大水量，提高浸出率。
本发明的技术方案如下：
一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，包括以下步骤：
步骤1：裸孔钻进
采用常规地浸钻孔开拓方法揭露上部岩层和含矿含水层；
步骤2：套管设计
多根套管按照“1+X”的模式设计，其中第一根套管部分位于地表以上，后续X根套管位于地表以下；
步骤3：固井
向裸孔内下入配制好的套管，其中最末根套管的底端距离矿层上部1～1.5m；
向套管内下入注浆管，注浆管的底端突出最末根套管的底端0.5～1m；
将第一根套管与注浆管之间的空隙用带丝扣的尼龙棒进行密封，并在尼龙棒上安装压力表，以监测注浆压力；
向套管与岩层间的环形空间内注入水泥浆，待水泥浆凝固后拆除带丝扣的尼龙棒，提升出注浆管；
步骤4：冲刷矿层段
自套管内向矿层段下放高压冲水枪，由下至上冲刷矿层，形成纵向沟槽，以保证过流面积；
最后将高压冲水枪从套管内提升出来，并清洗孔内泥浆和岩屑。
步骤1中地浸钻孔开拓所用泥浆含沙量<5％，粘度<30s，密度为1.3～1.5g/cm3。
步骤4中所述的纵向沟槽有N个，N≥2，且深度不小于1m，宽度不小于1cm。
步骤2中，在所述最末根套管的底端加工有马蹄口，作为水泥浆的出口。
步骤2中所述的后续X根套管的长度相同。
步骤2中所述的第一根套管长度为1m，后续X根套管的长度均为6～8m。
步骤1中，裸孔钻进至矿层段下端3～7m。
步骤2中所述的第一根套管出露地表高度为20cm。
所述的套管材料为PVC。
本发明的显著效果在于：
本发明方法通过增加矿层内的纵向沟槽，以解决目前钻孔施工工艺过程过流面积小，水量低的难题，实现增大钻孔过流面积，增大水量，提高浸出率的目的。
附图说明
图1为可增大过流面积的钻井结构示意图；
图2为施工后矿层段俯视图。
图中：1裸孔；2套管；3水泥浆；4沟槽；5矿层段。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，包括以下步骤：
步骤1：裸孔1钻进
采用常规地浸钻孔开拓方法揭露上部岩层和含矿含水层，至矿层段5下端3～7m，如图1所示；
其中，地浸钻孔开拓所用的泥浆为岩屑、膨润土和水的混合物，含沙量<5％，粘度<30s，密度为1.3～1.5g/cm3；
例如，采用含沙量<4.2％，粘度<30s，密度为1.3g/cm3的泥浆；或采用含沙量<4.5％，粘度<30s，密度为1.4g/cm3的泥浆；
步骤2：套管设计
多根套管2按照“1+X”的模式设计，其中第一根套管2长度为1m，部分位于地表以上，出露地表高度为20cm；后续X根套管2位于地表以下，长度相同，均为6～8m，且在最末根套管2的底端加工有20cm长马蹄口，作为水泥浆3的出口；
所述的套管2材料为PVC；
步骤3：固井
向裸孔1内下入配制好的套管2，其中最末根套管2的底端距离矿层上部1～1.5m；
向套管2内下入注浆管，注浆管的底端突出最末根套管的底端0.5～1m；
将第一根套管2与注浆管之间的空隙用带丝扣的尼龙棒进行密封，并在尼龙棒上安装压力表，以监测注浆压力；
向套管2与岩层间的环形空间内注入由水泥和水混合制成的水泥浆3，待水泥浆3凝固后拆除带丝扣的尼龙棒，提升出注浆管；
步骤4：冲刷矿层段5
自套管2内向矿层段5下放高压冲水枪，由下至上冲刷矿层，形成2～4个深度不小于1m、宽度不小于1cm的纵向沟槽4，以保证过流面积，如图2所示；最后将高压冲水枪从套管2内提升出来，并清洗孔内泥浆和岩屑。
Claims (9)
1.一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：裸孔(1)钻进
采用常规地浸钻孔开拓方法揭露上部岩层和含矿含水层；
步骤2：套管设计
多根套管(2)按照“1+X”的模式设计，其中第一根套管(2)部分位于地表以上，后续X根套管(2)位于地表以下；
步骤3：固井
向裸孔(1)内下入配制好的套管(2)，其中最末根套管(2)的底端距离矿层上部1～1.5m；
向套管(2)内下入注浆管，注浆管的底端突出最末根套管的底端0.5～1m；
将第一根套管(2)与注浆管之间的空隙用带丝扣的尼龙棒进行密封，并在尼龙棒上安装压力表，以监测注浆压力；
向套管(2)与岩层间的环形空间内注入水泥浆(3)，待水泥浆(3)凝固后拆除带丝扣的尼龙棒，提升出注浆管；
步骤4：冲刷矿层段(5)
自套管(2)内向矿层段(5)下放高压冲水枪，由下至上冲刷矿层，形成纵向沟槽(4)，以保证过流面积；
最后将高压冲水枪从套管(2)内提升出来，并清洗孔内泥浆和岩屑。
2.如权利要求1所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤1中地浸钻孔开拓所用泥浆含沙量<5％，粘度<30s，密度为1.3～1.5g/cm3。
3.如权利要求2所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤4中所述的纵向沟槽(4)有N个，N≥2，且深度不小于1m，宽度不小于1cm。
4.如权利要求3所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤2中，在所述最末根套管(2)的底端加工有马蹄口，作为水泥浆(3)的出口。
5.如权利要求4所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤2中所述的后续X根套管(2)的长度相同。
6.如权利要求5所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤2中所述的第一根套管(2)长度为1m，后续X根套管(2)的长度均为6～8m。
7.如权利要求6所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤1中，裸孔钻进至矿层段(5)下端3～7m。
8.如权利要求7所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：步骤2中所述的第一根套管(2)出露地表高度为20cm。
9.如权利要求8所述的一种增大地浸采铀生产井过流面积的方法，其特征在于：所述的套管(2)材料为PVC。
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