地热井洗井清砂装置及清砂方法与流程

本发明属于洗井，更具体地说，是涉及一种地热井洗井清砂装置及清砂方法。

背景技术：

1、从上水井抽上来的地下水中有一定的含砂量，井水的含砂量大小与井所在的位置地质特点、以及所打的打井质量有关。在回灌井中，井水中的含砂量会随着井的使用时间而增加，井的深度变浅，回灌井的渗水量下降，直到回灌受阻。

2、目前人们为解决回灌井内的含砂量过多导致回灌受阻，采用了以下几种方式：

3、1、通过回扬泵排砂；在回灌井内设置回扬泵，抽取回灌井中的水往外排完成洗井，但回扬泵的下端仅能够伸入井内的静水位下内，将静水位下的细小的砂粒带出，而沉入井底的砂粒无法完成清除。

4、2、通过钻杆注水排砂；在回灌井的井口设置打井用的架体，然后向回灌井内放入打井时所用的钻杆，借助钻杆向井底注入高压清水，直至将井底的沉砂带到地面；但这种方法使用的设备笨重、费用太高，且洗完井后过段时间还会有沉砂淤积，导致回灌井的维护费用过高。

5、3、通过注水和回扬泵配合排砂；在回扬泵和井壁之间放入一根软管，将软管伸入井底；通过向软管内注入清水使清水到达井底搅动井底的砂粒，再由回扬泵将搅动的砂粒带出；但回扬泵的端口与井底之间存在较大落差，无法将井底的砂粒有效排出。

6、4、通过高压空气压缩机和钻杆配合排砂；将钻杆和高压流体管伸入井内，将高压空气喷射至井底使井底的泥浆砂粒被搅动，同时钻杆逐步伸入井底，将井底的砂粒带出；但该方法同样的设备庞大、使用费用太高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地热井洗井清砂装置及清砂方法，旨在解决现有清砂设备结构复杂、操作不便导致清砂费用高的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种地热井洗井清砂装置，包括：

3、输水组件，包括伸入井管内的输水管件和设于井上的沉淀池；所述输水管件包括自下向上依次连通的吸水管段、混合管段、渐扩管段、输送管段；所述输送管段连通所述沉淀池的中部；所述吸水管段的下部设有弯折部，所述弯折部的入口的轴线与所述弯折部的出口的轴线平行；

4、驱动组件，包括伸入井管内的高压流体管和设于井上的驱动设备，所述高压流体管连通所述驱动设备和所述混合管段的下部，且所述高压流体管的出口朝向井口方向；所述高压流体管用于将高压的流体输送至所述混合管段内，在所述混合管段内形成负压状态；所述高压流体管的出口与所述混合管段同轴设置；

5、回流组件，包括回流管，所述回流管连通所述输送管段的上部，所述回流管连通所述沉淀池的上部或水源；所述回流管上设有单向阀。

6、作为本申请另一实施例，所述驱动设备为高压气泵或者高压水泵；对应的，所述高压流体管内的高压流体为高压状态的气体或高压状态的水。

7、作为本申请另一实施例，所述高压流体管的自由端设有喷嘴，所述喷嘴的内径自靠近所述高压流体管的一端向另一端逐渐减小。

8、作为本申请另一实施例，所述高压流体管位于所述输送管段的内部，所述高压流体管的自由端设有弯曲部，所述弯曲部的出口端朝向井口方向。

9、作为本申请另一实施例，所述吸水管段的下端设置有滤水器，所述滤水器的下端为锥形；所述滤水器的周向设有多个能够容许砂粒通过的过流孔。

10、作为本申请另一实施例，所述吸水管段的外径小于或等于所述输送管段的外径。

11、作为本申请另一实施例，所述输送管段为硬质塑料管，所述输送管段的密度0.9-1.2g/cm3，所述输送管段的内径大于8mm。

12、作为本申请另一实施例，所述输送管段的出口端设有输送尾管，所述输送尾管连通所述沉淀池的中部；所述输送尾管与所述回流管并联，且所述输送尾管和所述回流管借助三通管件连接在所述输送管段上。

13、作为本申请另一实施例，所述沉淀池包括多个依次连通的沉淀槽，相邻两个所述沉淀槽之间均设有挡板，所述挡板的高度低于所述沉淀池的深度；相邻两个所述沉淀槽之间通过所述挡板的上方连通；所述输送尾管和所述回流管分别连通位于所述沉淀池的两端的所述沉淀槽。

14、本发明提供的地热井洗井清砂装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明地热井洗井清砂装置，通过高压流体管与输送管件内的混合管段连通，在输水管件上形成扬水机结构，用于将井底的水和砂粒排出；在吸水管段的下部设置弯折部，便于适应变径井管；此外，为提高清砂效率，设置回流管，通过井底水的回流将井底的水砂搅浑，从而便于将砂石排出；该装置具有设备结构简单、操作方便、实用性强、维护费用低等优点。

15、还提供一种地热井洗井清砂方法，采用了上述的地热井洗井清砂装置，包括以下步骤：

16、s1、预搅动处理；回流管连通水源，水源的水依次通过回流管、输送管段、渐扩管段、混合管段以及吸水管段，并自吸水管段的出口喷出，搅动井底的泥沙；

17、s2、吸水清砂处理；切断水源同时启动驱动设备，驱动设备借助高压流体管向混合管段输送高压流体并借助渐扩管段形成负压，带动吸水管段将井水底部的水和泥沙混合物提升至沉淀池内；

18、s3、间歇搅动处理；关闭驱动设备，输送管件内的水及泥沙混合物受重力下落，并自吸水管段的出口排出，将吸水管段周围的泥沙搅动浑浊；

19、s4、重复步骤s2和s3，直至在步骤s2中提升至沉淀池内的水流中泥沙含量减少。

20、本发明提供的地热井洗井清砂装置及清砂方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明地热井洗井清砂装置及清砂方法采用了上述地热井洗井清砂装置，具有设备结构简单、操作方便、实用性强、维护费用低等优点；且该方法在运行过程中不需停用回扬泵，节省了洗井时间；在进行地热井维护时，可根据地热井使用情况选择洗井的次数和时间，提高洗井效率。

技术特征：

1.地热井洗井清砂装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述驱动设备为高压气泵(10)或者高压水泵；对应的，所述高压流体管(12)内的高压流体为高压状态的气体或高压状态的水。

3.如权利要求2所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述高压流体管(12)的自由端设有喷嘴(13)，所述喷嘴(13)的内径自靠近所述高压流体管(12)的一端向另一端逐渐减小。

4.如权利要求1所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述高压流体管(12)位于所述输送管段(6)的内部，所述高压流体管(12)的自由端设有弯曲部，所述弯曲部的出口端朝向井口方向。

5.如权利要求1所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述吸水管段(3)的下端设置有滤水器(2)，所述滤水器(2)的下端为锥形；所述滤水器(2)的周向设有多个能够容许砂粒通过的过流孔。

6.如权利要求1所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述吸水管段(3)的外径小于或等于所述输送管段(6)的外径。

7.如权利要求6所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述输送管段(6)为硬质塑料管，所述输送管段(6)的密度0.9-1.2g/cm3，所述输送管段(6)的内径大于8mm。

8.如权利要求1所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述输送管段(6)的出口端设有输送尾管(18)，所述输送尾管(18)连通所述沉淀池(7)的中部；所述输送尾管(18)与所述回流管(17)并联，且所述输送尾管(18)和所述回流管(17)借助三通管件连接在所述输送管段(6)上。

9.如权利要求8所述的地热井洗井清砂装置，其特征在于，所述沉淀池(7)包括多个依次连通的沉淀槽，相邻两个所述沉淀槽之间均设有挡板，所述挡板的高度低于所述沉淀池(7)的深度；相邻两个所述沉淀槽之间通过所述挡板的上方连通；所述输送尾管(18)和所述回流管(17)分别连通位于所述沉淀池(7)的两端的所述沉淀槽。

10.地热井洗井清砂方法，其特征在于，采用了权利要求1所述的地热井洗井清砂装置，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种地热井洗井清砂装置及清砂方法，属于洗井技术领域，其中地热井洗井清砂装置包括输水组件、驱动组件和回流组件；输水组件包括输送管件和沉淀池；输送管件包括自下向上依次连通的吸水管段、混合管段、渐扩管段、输送管段；输送管段连通沉淀池的中部；驱动组件包括高压流体管和驱动设备，高压流体管连通驱动设备和混合管段的下部，且高压流体管的出口朝向井口方向；回流组件包括回流管，回流管连通输送管段的上部，回流管连通沉淀池的上部或水源。本发明提供的地热井洗井清砂装置，通过高压流体管与输送管件内的混合管段连通，在输水管件上形成扬水机结构，用于将井底的水和砂粒排出。

技术研发人员：陈书祯,陈鑫
受保护的技术使用者：河北恒祯新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22