洗井装置的制作方法

文档序号:15578712发布日期:2018-09-29 06:14阅读:423来源:国知局

本发明涉及煤矿领域,具体而言,涉及一种洗井装置。



背景技术:

疏干井经过长期使用,导致其产水能力降低的原因除了筛管内壁堵塞和淤泥沉沙影响,往往是外壁管外的原始产水状态改变造成的,随着水泵持续的抽吸,使外壁管周围的水层细沙流失,渐渐的出现泥垢的桥接产生砂包现象。

目前,露天煤矿疏干井在使用一定年限都需要进行洗井增流作业,然而,现有的疏干井清洗装置与方法存在以下缺点:

(1)、现有的洗井装置不能够清洗到外壁管外侧的砂包,特别是使用年限比较久的疏干井洗井后产水能力恢复不够,在使用一定年限后往往面临报废;在应付年限比较新的疏干井也只是起到清洗内壁结垢、井内沉沙等表观问题,增流效果在低渗透地区非常不明显。

(2)、常规的洗井流程方式及方法费时、费力,一道工序结束后再重新安装进行下一道程序。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种洗井装置,以解决现有技术中的洗井装置无法有效清洗疏干井的内外壁的问题。

为了实现上述目的,本发明提供了一种洗井装置,包括位于地面上的钻机,钻机用于将钻杆下入疏干井内,洗井装置还包括:超声波发生器,超声波发生器设置在钻杆上,以使超声波发生器在钻杆的带动下伸入疏干井内并对疏干井内外的泥垢进行超声波清洗。

进一步地,钻杆为管状,洗井装置还包括:空压机,空压机通过第一管路与疏干井连通以向疏干井内通入气体,以使空压机将疏干井内的泥浆压入钻杆的管腔内。

进一步地,洗井装置还包括:排污管路,排污管路与钻杆的管腔连通,以使钻杆内的泥浆通过排污管路排出。

进一步地,排污管路上设置有第一阀门,以控制排污管路的通断。

进一步地,洗井装置还包括:泥浆泵,泥浆泵通过第二管路与钻杆连通,以向钻杆内注水。

进一步地,洗井装置还包括:引导部,引导部设置在钻杆的下端,引导部具有连通孔,以使流体通过连通孔由钻杆进入疏干井内或由疏干井进入钻杆内。

进一步地,引导部为锥形体,锥形体的锥头部朝向远离钻机的方向延伸。

进一步地,超声波发生器位于引导部的上方。

进一步地,洗井装置还包括:清洗刷,清洗刷设置在钻杆上且位于超声波发生器的上方,以对经过超声波发生器的超声波清洗后的疏干井内壁进行清洗。

进一步地,洗井装置还包括:电源,电源设置在钻杆上且位于超声波发生器的上端,以为超声波发生器供电。

本发明的洗井装置通过设置超声波发生器以完成对露天矿疏干井清淤、洗井、增流作业,其中,超声波发生器设置在钻杆上,以使超声波发生器在钻杆的带动下伸入疏干井内并对疏干井内外的泥垢进行超声波清洗。在清洗过程中,超声波发生器产生超声波,超声波对疏干井内的泥垢、疏干井的过滤器处的砂包和疏干井底部的泥垢进行作用,对疏干井内的泥垢进行有效清洗,并且可以打通过滤器处的水路,实现对疏干井内外壁的有效清理,打开水路通道,恢复疏干井原始产水状态,进而提高了疏干井的使用效率及使用年限。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的洗井装置的实施例的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、钻机;11、钻杆;20、疏干井;30、超声波发生器;40、空压机;41、第一管路;42、第二阀门;50、排污管路;51、第一阀门;60、泥浆泵;61、第二管路;62、第三阀门;70、引导部;71、连通孔;80、清洗刷;90、电源;100、过滤器;110、砂包。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种洗井装置,请参考图1,洗井装置包括位于地面上的钻机10,钻机10用于将钻杆11下入疏干井20内,洗井装置还包括:超声波发生器30,超声波发生器30设置在钻杆11上,以使超声波发生器30在钻杆11的带动下伸入疏干井20内并对疏干井20内外的泥垢进行超声波清洗。

本发明的洗井装置通过设置超声波发生器30以完成对露天矿疏干井清淤、洗井、增流作业,其中,超声波发生器30设置在钻杆11上,以使超声波发生器30在钻杆11的带动下伸入疏干井20内并对疏干井20内外的泥垢进行超声波清洗。在清洗过程中,超声波发生器30产生超声波,超声波对疏干井20内的泥垢、疏干井的过滤器100处的砂包110和疏干井底部的泥垢进行作用,对疏干井内的泥垢进行有效清洗,并且可以打通过滤器100处的水路,实现对疏干井内外壁的有效清理,打开水路通道,恢复疏干井原始产水状态,进而提高了疏干井的使用效率及使用年限。

其中,超声波发生装置可以有效的通过介质的传导对疏干井内外进行清洗,疏干井外的砂包在高频超声波的作用下化整为零,打碎砂包疏通水路。

具体实施时,超声波发生器30沿疏干井20径向的尺寸与疏干井20的直径相近,且小于疏干井20的直径。

具体实施时,钻杆11为管状。

在本实施例中,如图1所示,洗井装置还包括空压机40,空压机40通过第一管路41与疏干井20连通以向疏干井20内通入气体,以使空压机40将疏干井20内的泥浆压入钻杆11的管腔内。

具体实施时,第一管路41上设置有第二阀门42,以控制第一管路41的通断。

为了使钻杆11中的泥浆排出,如图1所示,洗井装置还包括排污管路50,排污管路50与钻杆11的管腔连通,以使钻杆11内的泥浆通过排污管路50排出。

具体实施时,排污管路50上设置有第一阀门51,以控制排污管路50的通断。

在本实施例中,如图1所示,洗井装置还包括泥浆泵60,泥浆泵60通过第二管路61与钻杆11连通,以向钻杆11内注水。

具体实施时,第二管路61上设置有第三阀门62,以控制第二管路的通断。

在本实施例中,如图1所示,洗井装置还包括引导部70,引导部70设置在钻杆11的下端,引导部70具有连通孔71,以使流体通过连通孔71由钻杆11进入疏干井20内或由疏干井20进入钻杆11内。其中,引导部70插入沉沙中后,超声波对沉沙进行扰动使其变松变散。

具体实施时,连通孔71为多个,以保证液体顺畅通过引导部70。

具体实施时,引导部70为锥形体,锥形体的锥头部朝向远离钻机10的方向延伸。这样的设置便于引导部70插入疏干井底部的泥垢中,以使超声波发生器30产生的超声波作用于疏干井底部的泥垢。

具体实施时,超声波发生器30位于引导部70的上方。

优选地,超声波发生器30设置在引导部70的上端,以充分保证超声波发生器30产生的超声波作用于疏干井底部的泥垢。

在本实施例中,洗井装置还包括清洗刷80,清洗刷80设置在钻杆11上且位于超声波发生器30的上方,以对经过超声波发生器30的超声波清洗后的疏干井20内壁进行清洗,通过清洗刷与超声波发生器相配合可以将内壁残留的泥垢清理干净。

优选地,清洗刷80套设在钻杆11上,清洗刷80为圆环状,清洗刷80的外缘与疏干井的内壁紧密接触,以保证清洗刷对疏干井的内壁的清洗效果。

在本实施例中,如图1所示,洗井装置还包括电源90,电源90设置在钻杆上且位于超声波发生器30的上端,以为超声波发生器30供电。

本发明的洗井装置的使用方法为:

第一步,组配钻机10,安装泥浆泵60、空压机40以及设置在钻杆11上的清洗刷80、电源90和超声波发生器30;

第二步,通过地面上的控制装置启动钻机10和电源90,旋转钻杆11进行下放,在下放过程中超声波发生器30产生的超声波对疏干井20内外壁的泥垢进行扰动、打碎、打散,并且,清洗刷80会对由超声波发生器30清洗过的疏干井20内壁进行持续的清理,将杂质清理完成;

第三步,继续旋转钻杆11进行下放,将超声波发生器30下至过滤器100的位置,停止下放钻杆,超声波发生器30产生的超声波对疏干井20过滤器100处的外壁上的砂包110进行作用,将砂包110打散打碎,直至打通过滤器100处的水路;

第四步,重新下放钻杆11,直至将引导部70插入疏干井20底部的沉沙中,通过超声波发生器30产生的超声波对沉沙进行扰动使其变松散;

第五步,对疏干井20的井口进行真空密封处理,启动空压机40,疏干井20内的泥浆在空压机40产生的压力的作用下经过引导部70的连通孔71、钻杆11,从排污管路50排出;

第六步,去除疏干井20井口的真空密封处理,启动泥浆泵60,清水经第二管路61和钻杆11通过连通孔71进入疏干井20内,泥浆在清水的作用下从疏干井20的井口溢出。

其中,第五步与第六步可重复进行直至将疏干井恢复至预定状态。

其中,第五步与第六步可调换顺序。

在实际操作过程中,使用车载钻机进行快速安装,当钻机安装结束后,对井口进行近真空密封处理,在地面启动电池,调节超声波发生频率,利用钻杆进行连接,钻杆下入疏干井内水位线后,启动钻机旋转钻杆进行下放,超声波发生器产生的超声波会将内外壁的泥垢进行扰动、打碎、打散,到过滤器位置,超声波会通过介质传导到砂包的位置,将其打散打碎,化整为零,将含水层水路完成打开,恢复原始产水能力,随着旋转下放,清洗刷会对内壁持续进行清理,将杂质清理完成,当引导部进入沉沙淤泥位置时,超声波会通过介质将沉沙淤泥扰动变松变散,随着沉沙结垢淤泥等杂质的清理结束,调节第二管路和排污管路的进出水口,启动空压机将经疏干井内的杂质利用压力通过钻杆反循环的方式经过连通孔带到地面,经过一定时间的携砂除淤,调节第一管路、第二管路和排污管路,启动泥浆泵,将清水通过正循环方式经过连通孔压入疏干井内并重新回到地面将残留的疏干井内杂质完全携带干净,最后流程即为使用空压机和泥浆泵正反循环交替作业,将疏干井内恢复到原有状态。

本发明的洗井装置有效的针对现有技术中洗井过程的流程繁琐,可以快速的进行一体化作业,只需要一趟钻即可,能够有效的打开水路,恢复疏干井原始产水状态,有效的解决外壁不能清理,产水状态不理想的情况,不需要再进行第二道其他工序,属于一次性、一体化洗井方法,有效的解决洗井费时的情况,并且,增流效果明显,能够有效地恢复使用年限比较久远的疏干井产水能力。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

本发明的洗井装置通过设置超声波发生器30以使洗井装置完成对疏干井的清洗,其中,超声波发生器30设置在钻杆11上,以使超声波发生器30在钻杆11的带动下伸入疏干井20内并对疏干井20内外的泥垢进行超声波清洗。在清洗过程中,超声波发生器30产生超声波,超声波对疏干井20内的泥垢、疏干井的过滤器100处的砂包110和疏干井底部的泥垢进行作用,对疏干井内的泥垢进行有效清洗,并且可以打通过滤器100处的水路,实现对疏干井内外壁的有效清理,恢复疏干井原始产水状态,进而提高了疏干井的使用效率及使用年限。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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