一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及原地浸出采铀技术领域，尤其涉及一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置。所述装置包括：空压机与输气软管连接，输气软管与钢管通过转换接头连接；钢管内部的末端设置有旋流件，旋流件包括导流锥体和与其底面焊接的圆柱体，导流锥体为一圆锥，旋流叶片间隔焊接于圆柱体的侧面；所述旋流叶片的厚度为上窄下宽渐扩型；导流椎体的顶端朝向转换接头端。本实用新型专利技术洗井效率高，操作简单，制造方便。便。便。

A static swirling well washing device for cleaning in-situ leaching boreholes

【技术实现步骤摘要】
一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置


[0001]本技术涉及原地浸出采铀
，尤其涉及一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置。

技术介绍

[0002]地浸采铀是用化学溶液，通过钻孔从天然埋藏条件下具有一定渗透性能的砂岩铀矿体中，选择性提取和回收铀金属的一种铀矿采冶工艺。该工艺需将溶浸剂注入地下，沿矿层渗流，浸出矿石中的铀，形成浸出液并被提升出地表，经过水冶处理后分离、回收浸出液中的金属铀。开采过程中，在水力梯度的作用下，矿层中的泥质、粉砂质细颗粒向抽液井方向运移，造成机械堵塞；溶浸剂与矿石反应，生成钙、镁、铁、铝等化学沉淀，造成化学堵塞。抽液井过滤器及其周边地层是机械和化学堵塞最为严重的部位。日积月累，透过过滤器进入井筒内的细颗粒和化学沉淀一部分会残留在过滤器内壁，一部分则沉积在过滤器下部的沉砂管内，甚至掩埋掉部分过滤器段，也使井筒变得脏污。上述现象会导致钻孔抽液量降低和浸出液中铀浓度下降，极大地影响矿山的正常生产和运行。有鉴于此，洗井一直是地浸铀矿山最繁重的日常工作，洗井工艺也是地浸采铀
的重要研究课题。
[0003]通常，洗井方法有两类，分别是化学法和物理法。化学法需要向堵塞部位注入化学试剂，通过化学反应溶解细颗粒和化学沉淀物。但是所使用的化学试剂往往会改变过滤器部位地层的pH值环境，进而带入一些新的杂质离子，对浸出及后续吸附、淋洗、沉淀等水冶工序造成不利影响。此外，严格意义上讲，化学法仅仅是发挥了溶蚀的作用，堵塞物并没有外排出井口，所以还需辅以物理法将堵塞物排出地表，达到疏通过滤器及其周边地层孔隙通道的目的。物理法洗井则是通过洗井设备产生的负压冲击、震荡、冲刷等作用，疏通过滤器及其周边地层的孔隙通道并清洗过滤器下部的沉砂管，如破壁枪法、活塞法、压缩空气法、气液混合喷射法和气体泡沫冲洗法等，其中，最经典也是最实用的洗井方法为压缩空气法。
[0004]压缩空气法系指通过输风管道，将空气压缩机产生的高压空气送入钻井套管内的一定深度，在风管与套管之间的环形空间形成气液混合物，受高压空气推动，气液混合物向上运动，从下到上气液混合物的比重由大变小，气泡由小变大，近井口时气泡破裂，气液实现分离并从井口同时喷出。此时，地层水便会源源不断地快速涌向过滤器，汇入井筒，再与压缩空气混合，形成连续不断的气液混合物从井口流出。过滤器及其周边地层中的细颗粒、化学沉淀物，沉砂管内的泥砂随气液混合物带出地表，以此达到洗井的效果。
[0005]压缩空气法虽可实现清洗钻孔的目的，但还存在一些不足，主要体现在以下几个方面：
[0006](1)地浸钻孔的清洗通常采用PE软管作输风管，由于PE软管的密度比水稍轻，下放过程中管内密封有空气，因此，输风管往往难以一次性下放到过滤器部位或沉砂面附近，特别是钻孔深、含矿层地下水位又浅的情况下，需要边洗井边下风管。即使这样，部分钻孔输风管也难以下放到过滤器部位或沉砂管底端，不能完全清洗干净沉砂管内的沉砂，洗井工
作费力、费时。
[0007](2)来自地层的高压流体只是在过滤器的法向方向冲击堵塞物，而后再沿套管轴向流出井口。虽然在法向上对堵塞物的冲击力很大，但对过滤器内壁(各过滤孔之间的壁面)已经结垢的化学沉淀、沉砂管内沉积的泥砂洗井效率偏低。

技术实现思路

[0008]本技术要解决的技术问题是：提供一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，洗井效率高，操作简单，制造方便。
[0009]本技术提供了一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，包括：空压机、输气软管、转换接头，钢管；
[0010]所述空压机与输气软管连接，所述输气软管与钢管通过转换接头连接；
[0011]所述钢管内部的末端设置有旋流件，所述旋流件包括导流锥体和与其底面焊接的圆柱体，所述导流锥体为一圆锥，旋流叶片间隔焊接于圆柱体的侧面；所述旋流叶片的厚度为上窄下宽渐扩型；
[0012]所述导流锥体的顶端朝向转换接头端。
[0013]优选地，所述圆柱体的底部与钢管的底部端面齐平。
[0014]优选地，所述旋流件焊接于所述钢管内部的末端。
[0015]优选地，所述钢管直径与输气软管直径一致，钢管及输气软管与转换接头螺纹连接，所述转换接头为钢塑转换接头，外加金属卡箍。
[0016]优选地，所述导流锥体底端面的直径为所述钢管内径的0.35～0.65倍，所述导流锥体的高径比范围为1.5～3.5，所述圆柱体的高径比范围为1.5～3.5。
[0017]优选地，所述旋流叶片由多个螺旋叶片组成，其个数为偶数且至少是4个，叶片均匀地布置在圆柱体侧面，所述旋流叶片的高度与所述圆柱体的高度一致。
[0018]优选地，所述旋流叶片的上端厚度与所述圆柱体直径的比值范围为0.05～0.35，下端厚度与上端厚度的比值范围为1.5～3.0。
[0019]优选地，所述旋流叶片的螺旋角范围为30
°
～60
°
。
[0020]优选地，所述旋流件采用316L不锈钢或采用304不锈钢。
[0021]本技术提供了一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井方法，包括以下步骤：
[0022]将上述技术方案所述清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置的钢管下放入井内套管底端的过滤器或沉砂管部位；
[0023]开启空压机，气体通过输气软管及钢管进入井内套管，开始洗井；
[0024]测量井内沉砂管沉砂高度或钻孔流量并作记录，待满足洗井要求后关闭空压机，将气体输送管提出井口，洗井结束。
[0025]与现有技术相比，本技术的清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，采用导流锥体及旋流叶片构造旋流，耦合离心力作用“引入旋流、加强湍流、强化脉冲”以解堵洗井，其结构紧凑，不易损坏；采用厚度变化的渐扩叶片构造渐缩流道，提高流体动压，可形成高速旋流；采用内置金属导流锥体和旋流叶片的不锈钢管适应于地浸采铀复杂流体环境，更能增加气体输送管的自重，便于一次性下放到过滤器部位或沉砂面附近。装置设计理念清晰，方法操作简便，洗井性能优越。
附图说明
[0026]图1表示清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置结构示意图；
[0027]图2表示选流体结构示意图；
[0028]图3表示堵塞物流动示意图；
[0029]图4表示单个叶片示意图；
[0030]图中，
[0031]1‑
空压机，2
‑
输气软管，3
‑
转换接头，4
‑
钢管，5
‑
旋流件，6
‑
导流锥体，7
‑
旋流叶片，8
‑
井口，9
‑
套管，10
‑
渐缩流道，11
‑
过滤器，12
‑
沉砂管。
具体实施方式
[0032]为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，其特征在于，包括：空压机、输气软管、转换接头，钢管；所述空压机与输气软管连接，所述输气软管与钢管通过转换接头连接；所述钢管内部的末端设置有旋流件，所述旋流件包括导流锥体和与其底面焊接的圆柱体，所述导流锥体为一圆锥，旋流叶片间隔焊接于圆柱体的侧面；所述旋流叶片的厚度为上窄下宽渐扩型；所述导流锥体的顶端朝向转换接头端。2.根据权利要求1所述的清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，其特征在于，所述圆柱体的底部与钢管的底部端面齐平。3.根据权利要求1所述的清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，其特征在于，所述旋流件焊接于所述钢管内部的末端。4.根据权利要求1所述的清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，其特征在于，所述钢管直径与输气软管直径一致，钢管及输气软管与转换接头螺纹连接，所述转换接头为钢塑转换接头，外加金属卡箍。5.根据权利要求1所述的清洗地浸钻孔的静态旋流洗井装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚安，张翀，王晓东，姚益轩，廖文胜，杜志明，王亚奴，李沁慈，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：新型
国别省市：