【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地浸采铀，具体的涉及一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置及方法。
技术介绍
1、地浸采铀是一种在天然埋藏条件下，通过向矿层注入一定配方的化学试剂(溶浸液)与含铀矿物反应，溶解其中的铀，然后将含铀溶液(浸出液)提升至地表，提取其中的铀。钻孔是含铀溶液抽出和化学试剂注入矿层的通道，钻孔运转不正常可能造成浸出不完全，金属浸出率低等问题，其对生产起着至关重要的作用。
2、地浸采铀工艺钻孔有填砾式、开窗式、隔缝式等多种结构。其中填砾式钻孔因其施工相对简单、工艺成熟而得到广泛应用，但其施工工艺本身的缺陷也存在着溶浸液控制不够精细的问题。近年来随着数字建井技术的研发及工业化应用，通过开窗切割进行二次成井实现了溶浸液的精细化控制，开窗式钻孔正逐步取代填砾式钻孔成为地浸采铀主要的钻孔施工方法。
3、开窗式钻孔施工主要包括裸眼钻进、测井、井管安装、逆向注浆、切割、内置过滤器安装、洗井等七个工序。目前我国地浸采铀工艺钻孔所用井管一般为φ148×10mm的pvc管，在其内安装的内置过滤器内径仅为55mm。采用以往填砾式钻孔洗井所用的活塞、空压机等方法对此类钻孔进行清洗时发现存在活塞和风管难以下放到内置过滤器内，洗井水携沙量低甚至水清沙净时内置过滤器内仍残留有大量沉沙，可见采用传统的填砾式钻孔清洗设备及方法清洗开窗式钻孔的效率还有待提高。
技术实现思路
1、1.目的
2、针对地浸采铀过程中开窗式工艺钻孔的特点，开发相应的洗井装置和洗井方法。
3、2.技
4、一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，清洗装置包括进气部分和排料部分；其中，进气部分按气体流向由空压机、球阀a、储气罐、球阀b、气体流量计、压力表、止回阀、风管组成并依次连接，风管的末端与洗井短管通过丝扣连接，风管从橡胶套塞的内孔穿出；排料部分由球阀d、透明短管组成并依次连接，球阀d与待清洗钻孔连接安。
5、所述的洗井短管是一根圆柱状金属管，包括弹簧钢带和射气孔；洗井短管上部攻有外丝螺纹，下端以15～30°角斜切并向中心方向折圆弧型弯。
6、所述的弹簧钢带由呈十字交叉的4根弹簧钢带组成，每根弹簧钢带的下端焊接于金属管最上部的射气孔以上0.05～0.10m处，在金属管上开适宜的孔并将弹簧钢带的上端插入其内；洗井短管下端0.5m范围内设有射气孔并配有堵头。
7、一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，包括步骤一：组装洗井装置；步骤二：测量待清洗钻孔沉沙；步骤三：处理风管和洗井短管；步骤四：清洗钻孔和内置过滤器。
8、所述的步骤二：测量待清洗钻孔沉沙，具体包括：使用测绳测量待清洗钻孔使用测绳测量待清洗钻孔当前深度，查钻孔资料获取成井孔深、内置过滤器位置信息，当前深度-成井孔深为沉沙高度。
9、所述的步骤三：处理风管和洗井短管，具体包括：标记风管，以洗井短管的下端为起点，在风管(8)对应的内置过滤器上沿、当前深度、成井孔深三处，分别进行标记，；开启洗井短管射气孔，如果清洗沉沙则拆除洗井短管下部射气孔堵头，如果清洗内置过滤器则拆除洗井短管侧面射气孔堵头，若同时清洗则拆除洗井短管下部射气孔堵头和侧面射气孔堵头；打开球阀c，将风管下入待清洗钻孔，风管下放到当前深度时，将风管上提0.1～0.2m，使用螺栓压紧橡胶套塞将风管与待清洗钻孔进行固定和密封，透明短管接管道引至移动式洗井水处理站。
10、所述的步骤四：清洗钻孔和内置过滤器，具体包括：打开球阀d、球阀b、球阀a、关闭球阀c，启动空压机，待透明短管处观察到汽水混合物喷出时，关闭球阀b，清洗沉沙则重复开关球阀b，重复5～10次后将风管8下放到无法下放的位置后上提0.1～0.2m，再间歇式开关球阀b，如此反复直至风管下放到孔深标记位置，然后开启球阀b，观察透明短管，直至水清沙净，洗井结束。
11、所述的步骤四：清洗钻孔和内置过滤器，具体包括：球阀b间歇式开闭5～10次后将风管上提，再间歇式开关球阀b，如此反复直至风管上提到内置过滤器上沿标记位置，然后将风管下放到成井孔深标记位置，开启球阀b，观察透明短管，直至水清沙净，洗井结束。
12、3、效果
13、与现有技术相比，本专利技术中可活动的弹簧钢带进行中心定位+洗井短管下端斜切面设计保证洗井短管顺利插入开窗式钻孔的内置过滤器内。传统空压机洗井，主要是通过形成气水混合物携带泥沙，同时通过降低钻孔内压力，促使地层水涌出至钻孔，从而实现钻孔清洗。而本专利技术射气孔位置、风管下放深度的调整可实现对内置过滤器和沉沙的清洗。利用射气的瞬间，以气驱水形成水力射流和瞬间冲击作用于钻孔内泥沙、内置过滤器、周边岩层中的结垢等，再加上气水混合物的携砂作用，从而实现钻孔的清洗。射气间隔的控制在产生反复的瞬间高压水力冲刷作用的同时避免了内置过滤器内局部产生“气垫”对水力携沙的负面影响，同时因单次射入气体量较少且有较长的气液分离时间洗井水在排出钻孔前又回落，再次携沙提高了井内溶液的含沙量。综上，本技术有效提高了开窗式钻孔洗井效率，降低了洗井水产生量。
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1.一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，其特征在于：清洗装置包括进气部分和排料部分；其中，进气部分按气体流向由空压机(1)、球阀A(2)、储气罐(3)、球阀B(4)、气体流量计(5)、压力表(6)、止回阀(7)、风管(8)组成并依次连接，风管(8)的末端与洗井短管(11)通过丝扣连接，风管(8)从橡胶套塞(10)的内孔穿出，风管(8)插入待清洗钻孔(14)内；排料部分按排料方向由球阀D(12)、透明短管(13)组成并依次连接，球阀D(12)与待清洗钻孔(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，其特征在于：所述的洗井短管(11)是一根圆柱状金属管，包括弹簧钢带(17)和射气孔(18)；洗井短管(11)上部攻有外丝螺纹(16)，下端以15～30°角斜切并向中心方向折圆弧形弯。
3.根据权利要求1所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，其特征在于：所述的弹簧钢带(17)由呈十字交叉的4根弹簧钢带组成，每根弹簧钢带的下端焊接于金属管最上部的射气孔(18)以上0.05～0.10m处，在金属管上开适宜的孔并将弹簧钢带的上端插入其内；洗井短管(1
4.一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：包括步骤一：组装洗井装置；步骤二：测量待清洗钻孔沉沙；步骤三：处理风管(8)和洗井短管(11)；步骤四：清洗钻孔和内置过滤器。
5.根据权利要求4所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：所述的步骤二：测量待清洗钻孔沉沙，具体包括：使用测绳测量待清洗钻孔当前深度，查钻孔资料获取成井孔深、内置过滤器位置信息，当前深度-成井孔深为沉沙高度。
6.根据权利要求4所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：所述的步骤三：处理风管(8)和洗井短管(11)，具体包括：标记风管(8)，以洗井短管(11)的下端为起点，在风管(8)对应的内置过滤器上沿、当前深度、成井孔深三处，分别进行标记；开启洗井短管(11)上的射气孔(18)，如果清洗沉沙则拆除洗井短管(11)下部的射气孔(18)的堵头，如果清洗内置过滤器(15)则拆除洗井短管(11)侧面的射气孔(18)的堵头，若同时清洗则拆除洗井短管下部的射气孔(18)的堵头和侧面的射气孔(18)的堵头；打开球阀C(9)，将风管(8)插入待清洗钻孔(14)，风管(8)下放到当前深度时，将风管上提0.1～0.2m，使用螺栓压紧橡胶套塞(10)将风管(8)与待清洗钻孔(14)进行固定和密封，透明短管(13)接管道引至移动式洗井水处理站。
7.根据权利要求4所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：所述的步骤四：清洗钻孔和内置过滤器，具体包括：打开球阀D(12)、球阀B(4)、球阀A(2)、关闭球阀C(9)，启动空压机(1)，待透明短管(13)处观察到气水混合物喷出时，关闭球阀B(4)，清洗沉沙则重复开关球阀B(4)，重复5～10次后将风管8下放到无法下放的位置后上提0.1～0.2m，再间歇式开关球阀B(4)，如此反复直至风管下放到孔深标记位置，然后开启球阀B(4)，观察透明短管(13)，直至水清沙净，洗井结束。
8.根据权利要求4所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：所述的步骤四：清洗钻孔和内置过滤器，具体包括：球阀B(4)间歇式开闭5～10次后将风管(8)上提，再间歇式开关球阀B(4)，如此反复直至风管上提到内置过滤器(15)上沿标记位置，然后将风管下放到成井孔深标记位置，开启球阀B(4)，观察透明短管(13)，直至水清沙净，洗井结束。
...【技术特征摘要】
1.一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，其特征在于：清洗装置包括进气部分和排料部分；其中，进气部分按气体流向由空压机(1)、球阀a(2)、储气罐(3)、球阀b(4)、气体流量计(5)、压力表(6)、止回阀(7)、风管(8)组成并依次连接，风管(8)的末端与洗井短管(11)通过丝扣连接，风管(8)从橡胶套塞(10)的内孔穿出，风管(8)插入待清洗钻孔(14)内；排料部分按排料方向由球阀d(12)、透明短管(13)组成并依次连接，球阀d(12)与待清洗钻孔(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，其特征在于：所述的洗井短管(11)是一根圆柱状金属管，包括弹簧钢带(17)和射气孔(18)；洗井短管(11)上部攻有外丝螺纹(16)，下端以15～30°角斜切并向中心方向折圆弧形弯。
3.根据权利要求1所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井装置，其特征在于：所述的弹簧钢带(17)由呈十字交叉的4根弹簧钢带组成，每根弹簧钢带的下端焊接于金属管最上部的射气孔(18)以上0.05～0.10m处，在金属管上开适宜的孔并将弹簧钢带的上端插入其内；洗井短管(11)下端0.5m范围内设有射气孔(18)并配有堵头。
4.一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：包括步骤一：组装洗井装置；步骤二：测量待清洗钻孔沉沙；步骤三：处理风管(8)和洗井短管(11)；步骤四：清洗钻孔和内置过滤器。
5.根据权利要求4所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特征在于：所述的步骤二：测量待清洗钻孔沉沙，具体包括：使用测绳测量待清洗钻孔当前深度，查钻孔资料获取成井孔深、内置过滤器位置信息，当前深度-成井孔深为沉沙高度。
6.根据权利要求4所述的一种地浸采铀开窗式钻孔洗井方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：桂增杰，王如意，何斌，惠浩浩，段和军，王震，梁大业，杨志会，董鹏程，刘洋，
申请(专利权)人：中核内蒙古矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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