[发明专利]一种地浸钻孔孔口密封与逆向注浆方法有效

专利信息
申请号: 202010372007.1 申请日: 2020-05-06
公开(公告)号: CN113622864B 公开(公告)日: 2023-07-14
发明(设计)人: 闫纪帆;李喜龙;原渊;张勇;张万亮;赵生祥;阮志龙;赵明;曹俊鹏;杨少武;王丽坤;董惠琦 申请(专利权)人: 中核通辽铀业有限责任公司
主分类号: E21B33/13 分类号: E21B33/13;E21B33/03;E21B43/28
代理公司: 核工业专利中心 11007 代理人: 任超
地址: 028000 内蒙古*** 国省代码: 内蒙古;15
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摘要:
搜索关键词: 种地 钻孔 孔口 密封 逆向 方法
【说明书】:

提供一种地浸钻孔孔口密封与逆向注浆方法,在井管内下放注浆管至钻孔底部,将地表孔口密封,利用化工泵,将水泥浆通过注浆管,由井管底端注入井管与裸孔形成的环形空间,替换环形空间内的钻井泥浆,根据帕斯卡定律原理,钻井泥浆不断从地表返出,当有水泥浆从地表返出后,证明水泥浆已经将环形空间内钻井泥浆全部替换,完成逆向注浆。对比分段正向注浆固井方法,逆向注浆固井更为密实,彻底解决了注浆过程中存在的质量隐患。

技术领域

发明属于地浸采铀矿山生产钻孔施工工艺技术领域,具体涉及一种地浸钻孔孔口密封与逆向注浆工艺。

背景技术

长期以来,我国地浸采铀工艺井、水文试验井的固井施工都选取正向注浆的方法,主要施工工序为:①钻孔完成裸孔施工后,下放井管;②在井管与裸孔形成的环形空间内,下放注浆管至井管最底部;③将水泥浆利用化工泵,通过注浆管注入钻孔底部;④注入一定量水泥浆后,将注浆管上提一定距离,再次注入水泥浆,注入后再次上提一定距离,反复操作,分段注浆;⑤将注浆管提升至井口处,完成注浆,固井结束。

正向注浆的固井方法,施工过程水泥浆的瞬时注入量无法准确控制,注入量过大,会导致水泥浆通过钻孔底部进入套管内,钻孔报废;注入量过小,水泥浆会在井管与裸孔形成的环形空间内形成“架桥”现象,降低固井强度,导致钻孔在使用过程中出现井管断裂的现象。

为了解决上述问题,亟需研发一种地浸钻孔逆向注浆工艺。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种地浸钻孔孔口密封与逆向注浆工艺,在井管内下放注浆管至钻孔底部,将地表孔口密封,利用化工泵,将水泥浆通过注浆管,由井管底端注入井管与裸孔形成的环形空间,替换环形空间内的钻井泥浆,根据帕斯卡定律原理,钻井泥浆不断从地表返出,当有水泥浆从地表返出后,证明水泥浆已经将环形空间内钻井泥浆全部替换,完成逆向注浆。对比分段正向注浆固井方法,逆向注浆固井更为密实,彻底解决了注浆过程中存在的质量隐患。

本发明的技术方案如下:一种地浸钻孔孔口密封与逆向注浆方法,包括如下步骤:

(a)地浸采铀钻孔井管材质为UPVC,内径80~130mm,壁厚10~12mm,井管耐压2.5~3.0Mpa,地浸采铀钻孔施工裸孔时,孔径为250~350mm,裸孔施工完成后,下放井管,井管下放深度为矿层上端2~3m,井管采用丝扣连接;

(b)在井管内下入注浆管,采用丝扣连接,丝扣深度为1.0~1.5mm,连接处耐压2.0~2.5Mpa;

(c)利用专用密封盖对井管的井口进行密封,专用密封盖与井管采用丝扣连接;注浆管穿过专用密封盖进入井管内部,

(d)在钻机钻塔上设置横梁;

(e)在横梁(5)与专用密封盖之间,左右两侧,各设置一个液压千斤顶,调节液压千斤顶,使其压力示数为0.4~0.5Mpa;

(f)注浆管与泥浆泵相连接,开启泥浆泵,水泥浆通过注浆管注入钻孔井管底部,水泥浆从井管底部进入井管与裸孔形成的环形空间,替换环形空间内的钻井泥浆,替换的钻井泥浆不断从地表返出,调节泥浆泵工作频率,水泥浆的注入压力控制在1.3~1.5Mpa,保障钻井泥浆的地表涌出速度为1.0m3/h,当有水泥浆从地表返出后,证明水泥浆已经将环形空间内钻井泥浆全部替换,关闭泥浆泵;

(g)水泥浆凝结24h后,依次拆除注浆设备,取出注浆管,完成逆向注浆

所述步骤(a)中,丝扣深度为2~3mm,连接处缠绕生料带并涂抹804胶,丝扣处耐压1.5~1.6Mpa。

所述步骤(b)中,注浆管为Φ40×3.5mm碳钢管。

所述步骤(b)中,注浆管底端下放深度与井管底端深度一致

所述步骤(c)中,注浆管与专用密封盖连接处采用焊接的方法固定,焊接处耐压2.0Mpa。

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