CN113846995A - 一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置及洗井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置及洗井方法，具体涉及地浸采铀钻孔施工技术领域。包括两个与钻杆螺纹连接的橡胶活塞，两个所述橡胶活塞之间连接有活塞杆，所述活塞杆上周向分布有多个钻喷水眼，所述活塞杆的底部螺纹连接有穿过下侧橡胶活塞的喷水管，所述喷水管底部设有喷水口。采用本发明技术方案解决了现有的活塞洗井装置洗井时间长、洗井效果差的问题，可用于提高地浸采铀洗井的效率和效果。
Description
技术领域
本发明涉及地浸采铀钻孔施工技术领域，特别涉及一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置及洗井方法。
背景技术
原地浸出采铀工艺是通过钻孔工程，借助化学试剂从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来，同时不使矿石产生位移的集采、选、冶于一体的铀矿开采方法。原地浸出采铀工艺中的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，大孔径填砾结构是目前应用较多的地浸钻孔结构，大孔径填砾结构是采用小孔径钻头开孔，钻至设计深度后进行物探测井，再利用大孔径钻头扩孔至含矿目的层，依次下入沉沙管、环形外骨架过滤器和套管，接着对过滤器段进行填砾，填砾结束后利用套管外注浆工艺进行水泥固井，待水泥凝固24小时后进行活塞洗井。活塞洗井是大孔径填砾结构钻孔至关重要的一个环节，影响着地浸工艺孔最终的出水量，进而影响原地浸出采铀的产量。为了解决普通活塞洗井时间长、洗井效果差、出水量少等问题，亟需提出一种高效的活塞洗井装置及方法。
发明内容
本发明意在提供一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置及洗井方法，解决了现有的活塞洗井装置洗井时间长、洗井效果差的问题。
为了达到上述目的，本发明的一种技术方案如下：一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置及洗井方法，包括两个与钻杆螺纹连接的橡胶活塞，两个所述橡胶活塞之间连接有活塞杆，所述活塞杆上周向分布有多个钻喷水眼，所述活塞杆的底部螺纹连接有穿过下侧橡胶活塞的喷水管，所述喷水管底部设有喷水口。
技术方案的原理：本方案保留了传统活塞洗井优势，同时通过周向钻喷水眼喷出的高压水的水力冲击进一步破坏泥皮，疏通渗水通道，再通过底部喷水口把沉沙、泥渣冲离管底，最后通过水流循环排出钻孔，不但能够提高洗井效果，还能缩短洗井时间。
进一步的，所述活塞杆的长度不超过1m。
通过上述设置，可确保水流喷出的速度满足工作的需要。
进一步的，每个所述橡胶活塞的上下两侧均设有夹紧垫。
通过上述设置，利用夹紧垫可稳定橡胶活塞，同时增强橡胶活塞的抗磨损能力。
进一步的，所述橡胶活塞的外径比井管的内径小3-5mm，所述夹紧垫的外径比橡胶活塞的外径小4-6mm。
通过上述设置，可给橡胶活塞预留一定的形变空间，从而利用活塞形变来提高抽吸力。
进一步的，所述洗井装置的洗井方法包括如下步骤：
S1、把洗井装置连接在钻杆最下端，再把钻杆下入地浸采铀套管内，然后将洗井装置下放至距离过滤器顶部2m处；
S2、钻杆顶部连接水接头，水接头的上端通过提引器、钢丝绳连接至升降机，水接头水口通过高压胶管与泥浆泵连接；
S3、利用升降机上下提拉活塞，同时开启泥浆泵冲洗，待井口浑水变清后下放一段距离继续提拉活塞；
S4、重复S3直至下放至沉砂管里，洗到井口水变清为止，最后提出钻杆及洗井装置。
与现有技术相比，本方案的有益效果：
本方案有效的解决了地浸采铀钻孔中普通活塞洗井质量差、出水量少的问题，从而更大程度疏通含水层渗流通道，提升洗井效果，增大出水量，缩短了洗井时间，为后续生产提供坚实保障，本方案还可推广应用在水井施工、水文地质施工等领域，通过提高出水量，为生产生活提供更便利的条件。
附图说明
图1是本发明一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置洗井过程的示意图；
图2是本发明一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：钻塔1、升降机2、水接头3、高压胶管4、泥浆泵5、井管6、钻杆7、过滤器8、洗井装置9、沉砂管10、夹紧垫11、橡胶活塞12、钻喷水眼13。
如附图1和附图2所示，一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置，包括两个与钻杆7螺纹连接的橡胶活塞12，橡胶活塞12采用厚度大于5mm的橡胶胶皮制作而成，其形状为圆环。每个橡胶活塞12的上下两侧均设有圆环状的夹紧垫11，每个夹紧垫11均由尼龙棒通过车床制作而成。橡胶活塞12的外径比井管6的内径小3-5mm，夹紧垫11的外径比橡胶活塞12的外径小4-6mm。
两个橡胶活塞12之间连接有活塞杆，活塞杆由钻杆7加工而成，活塞杆的长度不超过1m。活塞杆上周向分布有多个钻喷水眼13，每个钻喷水眼13采用梅花状，活塞杆的底部螺纹连接有穿过下侧橡胶活塞12的喷水管，喷水管的长度为10cm，喷水管底部设有喷水口。
洗井装置9的洗井方法包括如下步骤：
S1、把洗井装置9连接在钻杆7最下端，再把钻杆7下入地浸采铀套管内，然后将洗井装置9下放至距离过滤器8顶部2m处。
S2、钻杆7顶部连接水接头3，水接头3的上端通过提引器、钢丝绳连接至升降机2，水接头3水口通过高压胶管4与泥浆泵5连接。
S3、利用升降机2上下提拉活塞，同时开启泥浆泵5冲洗，待井口浑水变清后下放一段距离继续提拉活塞。
S3.1、为了提高冲洗效果，洗井时泥浆泵5尽量选取大泵量，通过加大注水流量，并结合抽吸和冲洗双重作用，破坏泥皮疏通含水通道，并及时冲洗排净泥砂；
S3.2、钻杆7每次下放距离一般不应超过5m，距离过长影响洗井效果；
S3.3、实施过程中要保证供水充足连续，不允许出现断水情况。
S4、重复S3直至下放至沉砂管10里，洗到井口水变清为止，最后提出钻杆7及洗井装置9。
S4.1、下放沉砂管10前必须通过计算在钻杆7上做好标记，钻杆7标记与井口平齐时，橡胶活塞12底部正好到达沉砂管10顶部。
S4.2、橡胶活塞12下放至沉砂管10后不允许上下提拉橡胶活塞12，需要缓缓下放，冲返沉砂管10内泥砂。
S4.3、橡胶活塞12最终下放至距离沉砂管10底端0.5m以上，防止活塞杆冲击破坏沉砂管10堵头。
利用上述洗井装置9和洗井方法在两年间对180个地浸采铀钻孔活塞洗井进行了洗井作业，与传统的活塞洗井相比，平均洗井时间由原来的10.3个小时缩短为8.5个小时，减少了17％，同时平均出水量由原来的8.1m3提高到9.9m3，增大了22％。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1.一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置，其特征在于：包括两个与钻杆螺纹连接的橡胶活塞，两个所述橡胶活塞之间连接有活塞杆，所述活塞杆上周向分布有多个钻喷水眼，所述活塞杆的底部螺纹连接有穿过下侧橡胶活塞的喷水管，所述喷水管底部设有喷水口。
2.根据权利要求1所述的一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置，其特征在于：所述活塞杆的长度不超过1m。
3.根据权利要求2所述的一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置，其特征在于：每个所述橡胶活塞的上下两侧均设有夹紧垫。
4.根据权利要求3所述的一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置，其特征在于：所述橡胶活塞的外径比井管的内径小3-5mm，所述夹紧垫的外径比橡胶活塞的外径小4-6mm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种地浸采铀钻孔活塞加注清水联动洗井装置，其特征在于：所述洗井装置的洗井方法包括如下步骤：
S1、把洗井装置连接在钻杆最下端，再把钻杆下入地浸采铀套管内，然后将洗井装置下放至距离过滤器顶部2m处；
S2、钻杆顶部连接水接头，水接头的上端通过提引器、钢丝绳连接至升降机，水接头水口通过高压胶管与泥浆泵连接；
S3、利用升降机上下提拉活塞，同时开启泥浆泵冲洗，待井口浑水变清后下放一段距离继续提拉活塞；
S4、重复S3直至下放至沉砂管里，洗到井口水变清为止，最后提出钻杆及洗井装置。
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