逆向投砾装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种逆向投砾装置及方法，投砾阀阀体包括转接头、下支管、砾料止回盖板和复位元件，转接头顶端用于与内置过滤器连接，底端与下支管顶端密封连接，砾料止回盖板活动连接于转接头底端端口，砾料止回盖板上设有能够防止砾料通过的沉砂孔，复位元件能够提供复位力使砾料止回盖板保持封堵转接头底端端口，下支管底端设有导流槽；接头本体顶端用于与投砾管密封连接，接头本体底端连接推送杆，当接头本体底端插入转接头内并与转接头密封连接时，推送杆能够克服复位元件复位力推动打开砾料止回盖板。本发明专利技术使得砾料不返排，砾料止回盖板不会因为水流变化回弹，保证投砾效果，并能够避免沉砂在内置过滤器内堆积，保证抽注效果，降低洗井成本。降低洗井成本。降低洗井成本。

【技术实现步骤摘要】
逆向投砾装置及方法


[0001]本专利技术涉及地浸采铀
，特别是涉及一种逆向投砾装置及方法，用于地浸采铀生产井及一般水文水井的投砾。

技术介绍

[0002]地浸采铀生产井是地浸砂岩型铀矿山，进行金属开采的唯一通道。这个通道由上至下分别为套管、过滤器、沉砂管组成，是地表与含水层形成水力联系的工作通道，称为生产柱。
[0003]现有的地浸采铀生产井结构基本上是填砾式钻孔结构，其投砾工艺是在钻井完成后，将沉沙管、过滤器及上部套管依次连接，并安装到钻井中；再在套管与井壁间下放一根投砾注浆管至过滤器位置，正向填入砾石，再注浆固井。该工艺适合于地层结构稳定、矿层单一的条件，对于存在易缩径地层、多矿层等矿山的开采有局限性。
[0004]在过滤器、沉砂管与矿层之间，采用砾料填充，一是防止矿层以及周边地层坍塌，形成支撑保护作用；二是砾料之间存在缝隙，可以阻挡一定直径的矿层砂粒进入生产柱，从而影响抽注液。
[0005]这类投砾方式对于浅井来说优点是砾料堆放比较结实，成本低。但对于深井，正向投砾则相对困难，投砾时间长、砾石易于分级、搭桥；特别对于有多个含水层或多目的矿层时，采用多层过滤管、进行多层填砾，困难很大。
[0006]针对常见的填砾式成井的缺点，借鉴石油开采的经验，地浸采铀领域研究和应用了一些其他钻孔结构，如二次成井钻井施工工艺，目的是实现浸出剂渗流范围精准控制，获得理想铀浓度和流量的浸出液。该施工工艺是裸孔施工完成后安装套管，进行全孔逆向注水泥浆，接着在目的矿层段切割，之后下入内置过滤器，最后进行逆向投砾。其逆向投砾的进行是通过投砾管，单向阀靠水泵水压打开后，通过水流带入砾料，之后水通过内置过滤器返排。目前使用投砾装置存在以下缺点：一是投砾管与投砾装置不密封，水流不能完全进入投砾装置，且存在砾料随水流返排在套管中的情况；二是砾料止回盖板会随着水流变化回弹，阀门打开不彻底，影响投砾效果；三是部分内置过滤器未设置沉砂管，当沉砂在过滤器内堆积时影响抽注，也增大了洗井成本。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种逆向投砾装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使得砾料不返排，提高投砾效果，并能够避免沉砂在内置过滤器内堆积，从而保证抽注效果，降低洗井成本。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]本专利技术提供一种逆向投砾装置，包括投砾阀阀体和投砾管密封接头；
[0010]所述投砾阀阀体包括转接头、下支管、砾料止回盖板和复位元件，所述转接头顶端用于与内置过滤器连接，所述转接头底端与所述下支管顶端密封连接并连通，所述砾料止
回盖板活动连接于所述转接头的底端端口，所述砾料止回盖板上设有能够防止砾料通过的沉砂孔，所述复位元件能够提供复位力使所述砾料止回盖板保持封堵所述转接头的底端端口，所述下支管底端设有连通所述下支管内外的导流槽；
[0011]所述投砾管密封接头包括接头本体和推送杆，所述接头本体顶端用于与投砾管密封连接，所述接头本体底端连接所述推送杆，所述接头本体底端用于插入所述转接头顶端内并与所述转接头密封连接且连通，当所述接头本体底端插入所述转接头顶端内并与所述转接头密封连接时，所述推送杆能够克服所述复位元件的复位力推动打开所述砾料止回盖板。
[0012]优选地，所述转接头顶端设有用于与内置过滤器连接的内螺纹，所述转接头底端设有与所述下支管顶端连接的外螺纹。
[0013]优选地，所述接头本体顶端设有用于与投砾管密封连接的内螺纹，所述接头本体底端设有倒锥形外周面，所述转接头内设有与所述倒锥形外周面相配合的倒锥形内周面。
[0014]优选地，所述倒锥形外周面上设有环形密封槽，所述环形密封槽内设有O型密封圈。
[0015]优选地，所述接头本体底端设有连接板，所述连接板上设有出料孔，所述推送杆固定连接在所述连接板上。
[0016]优选地，所述砾料止回盖板通过转轴转动连接在所述转接头的底端，所述复位元件为复位弹簧，所述复位弹簧设置于所述转轴上。
[0017]优选地，所述导流槽设置有多个，多个所述导流槽设置于所述下支管外周面上并沿所述下支管周向均匀分布。
[0018]优选地，所述倒锥形外周面上沿其轴向方向间隔设有两个所述环形密封槽，各所述环形密封槽内均设有一个所述O型密封圈。
[0019]本专利技术还提供一种基于以上所述的逆向投砾装置的逆向投砾方法，包括以下步骤：
[0020]S1：将所述投砾阀阀体、内置过滤器和封隔器从下至上依次连接，然后通过钻杆将所述投砾阀阀体、内置过滤器和封隔器安装到钻孔内的设计位置；
[0021]S2：封隔器打压坐封后，提出钻杆及坐封工具；
[0022]S3：将所述投砾管密封接头与投砾管依次连接并下入套管，使所述接头本体底端与所述转接头密封连接，所述推送杆推动并打开所述砾料止回盖板；
[0023]S4：将投砾管与泥浆泵连接，打开泥浆泵，将砾料与水泵入投砾管，砾料从所述导流槽进入待投空间，水经由内置过滤器返排至井口；
[0024]S5：投砾工作完成后，关闭泥浆泵，上提投砾管及所述投砾管密封接头，所述砾料止回盖板在所述复位元件的复位力作用下复位封堵所述转接头的底端端口。
[0025]优选地，所述砾料为粒径3
‑
4mm的球形PE砾料。
[0026]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0027]本专利技术提供的逆向投砾装置及方法，将投砾管与投砾管密封接头密封连接后，将投砾管密封接头插入转接头内并与转接头密封连接，推送杆克服复位元件的复位力推动并打开砾料止回盖板，砾料和水被泵入投砾管，砾料从导流槽进入待投空间，水经由内置过滤器返排至井口，投砾工作完成后，上提投砾管及投砾管密封接头，砾料止回盖板在复位元件
的复位力作用下复位封堵转接头的底端端口；本专利技术通过投砾管密封接头能够与投砾管和转接头密封连接，并通过推送杆能够将砾料止回盖板打开，从而避免了因投砾管与投砾装置不密封而出现砾料反排至套管中的情况，且砾料止回盖板不会因为水流变化回弹，保证了投砾效果，在投砾工作完成后，上提投砾管及投砾管密封接头后，砾料止回盖板在复位元件的复位力作用下复位封堵转接头的底端端口，避免砾料通过砾料止回盖板进入套管中，而且，由于切割后的空间不能100％填充砾料，对于未设置有沉砂管的内置过滤器，沉砂在内置过滤器中可通过砾料止回盖板上的沉砂孔进入切割空间，从而利用切割空间中未填充有砾料的空间容纳一部分沉砂，避免沉砂在内置过滤器内堆积，从而保证抽注效果，降低洗井成本。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术提供的逆向投砾装置结构示意图；
[0030]图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆向投砾装置，其特征在于：包括投砾阀阀体和投砾管密封接头；所述投砾阀阀体包括转接头、下支管、砾料止回盖板和复位元件，所述转接头顶端用于与内置过滤器连接，所述转接头底端与所述下支管顶端密封连接并连通，所述砾料止回盖板活动连接于所述转接头的底端端口，所述砾料止回盖板上设有能够防止砾料通过的沉砂孔，所述复位元件能够提供复位力使所述砾料止回盖板保持封堵所述转接头的底端端口，所述下支管底端设有连通所述下支管内外的导流槽；所述投砾管密封接头包括接头本体和推送杆，所述接头本体顶端用于与投砾管密封连接，所述接头本体底端连接所述推送杆，所述接头本体底端用于插入所述转接头顶端内并与所述转接头密封连接且连通，当所述接头本体底端插入所述转接头顶端内并与所述转接头密封连接时，所述推送杆能够克服所述复位元件的复位力推动打开所述砾料止回盖板。2.根据权利要求1所述的逆向投砾装置，其特征在于：所述转接头顶端设有用于与内置过滤器连接的内螺纹，所述转接头底端设有与所述下支管顶端连接的外螺纹。3.根据权利要求1所述的逆向投砾装置，其特征在于：所述接头本体顶端设有用于与投砾管密封连接的内螺纹，所述接头本体底端设有倒锥形外周面，所述转接头内设有与所述倒锥形外周面相配合的倒锥形内周面。4.根据权利要求3所述的逆向投砾装置，其特征在于：所述倒锥形外周面上设有环形密封槽，所述环形密封槽内设有O型密封圈。5.根据权利要求1所述的逆向投砾装置，其特征在于：所述接头本体底端设有连接板，所述连接板上设有出料孔，所述推送杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立志，李召坤，阳奕汉，杜志明，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：