EJ T 20039-2014 地浸采铀钻孔钻进与成井工艺要求.pdf
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1、res 27. i20.3o F 40 备案号:48407一2015E 中华人民共和国核行业标准EJ/T 20039-2014 地浸采铀钻孔钻进与成井工艺要求Technological requirements of well drilling and completion 。nin-situ leaching of uranium 2014一11-17发布2015-02一01实施国家国防科技工业局发布,. A、飞EJ/ T 20039一2014目,次HIll123566UU口口口口日四川mm接连纹式螺样和图列式艺系样工径书工直认施头确求孔类钻果要钻分轮结个uu能铀头牙收里盯艺. 性采钻三验u
2、管身工备浸轮产孔与井与)怵u设地牙国钻套与术术士配构技技艺)理价录录录录录结进工工)管评附附附除附文u择孔在施证术水验证u才孔性性性性性用义选钻层三果技技试保技钻料范料料料引定备铀岩的EE艺艺水量产工铀资规资资资性和设一米的目质工工注质生施一来(围范语探浸目露孔井协、井全探浸A言范规术钻地非揭钻成UU抽成女知地录录录录录nunLnUA吐Fhlu叶i才4吨de守J前123456789111111阳阿阴阳阳EJ/ T 20039-2014 II , . 目ljE司本标准中的附录B为规范性附录,附录A、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由核工业标准化研究所归口
3、。本标准起草单位:核工业北京化工冶金研究院。本标准主要起草人:胡柏石、谭亚辉、全爱国、王海峰、苏学斌。EJ/T 20039一2014地浸采铀钻孔钻进与成井工艺要求1 范围本标准规定了地浸采铀钻孔钻进与成井的工程装备、工艺技术以及设计、施工管理的主要技术要求。本标准适用于地浸采铀钻孔的施工车2 规范性引用文件下列文件中的条款通过毛的修改单(不包含勘误的内研究是否可使用这些文件EJ/T 1031放EJ/T 1070-19 EJ/T 1094 由词术t射防护和环境保护规定安全规程系数测量规范石密度测量规程矿岩矿,乙、管理规定3 术语和定义3. 1 3. 2 生产柱product column 3.
4、3 局部扩径钻进dr i 11 i ng for 扩大某一孔段直径的钻进方法和过程。4 钻探设备选择、配套与管理4. 1 钻探设备选择按照EJ/T1140-2002中4.1确定的原则进行钻探设备的选择。4. 2 设备配套期的引用文件,其随后所有据本标准达成协议的各方又适用于本标准。EJ/T 20039-2014 钻机、泥浆泵、空压机、liY石泵、钻塔和基台枕等构成单机作业系统。地浸钻孔施工所使用的设备性能要求参见附录A。4.3 钻探设备管理按照EJ/T1140-2002中4.3的规定进行钻探设备的管理。5 地浸采铀钻孔结构与井身设计5. 1 钻孔种类地浸采铀钻孔分为生产钻孔和辅助钻孔两大种类,
5、其中生产钻孔包括抽液钻孔和注液钻孔,辅助钻孔有观测孔、检测孔等。5.2 设计依据设计依据包括:a) 矿区或矿段的地形与地貌:b) 矿床或矿块的地质和水文地质条件:c) 开采工艺和矿石浸出方法:d) 钻孔用途:e) 溶液提升能力和方式:f) 钻孔方法和工艺:g) 钻探设备的特点和性能参数。5. 3 设计原则钻孔设计主要原则有:a) 含矿含水层或其他目的层保护原则:b) 钻进与成井的安全性原则:c) 钻孔与成井的经济性原则。5.4 设计内容5. 4. 1 结构设计内容钻孔结构设计内容应包括:a) 开孔直径:b) 终孔直径:c) 换径中间直径和换径位置:d) 钻进深度:e) 过滤器位置和长度:f)
6、沉砂管长度:g) 止水方式和位置;h) 填砾厚度和高度:i) 固井方式和材料:j) 套管直径和厚度。5.4.2 相关的地质描述和钻孔施工工艺设计在钻孔结构与井身设计时,应对有关岩层和岩性进行描述,并且对钻孔施工工艺进行规定,内容包括:a) 目的层深度与厚度:b) 岩层柱状图:c) 岩性描述:d) 使用的钻头:2 EJ/ T 20039-2014 e) 钻进参数,包括钻庄、转速、泵量;f) 泥浆性能参数,包括泥浆密度、漏斗粘度、失水量、含砂量等;g) 洗井方法:h) 施工步骤和方法。, 5.4. 3 施工设计图的绘制地浸采铀钻孔施工设计图样式样见附录B。地球物探测井的节点、泥浆配制方法、止水方法
7、、固井浆液的材料和配方等在施工步骤和方法描述。5. 5. 1 作。5.5.2 6.4 6. 5 6. 6 止产过程中的抽液、注液和取样等工3 常用地浸采铀钻孔结构类型,;用纠构类型孔径组合过滤丰!持类型且直径止水利固11生产柱直径用托盘涨卷止水的工艺孔径200mm 215.9 mm至目的层采用与套管同质的环形可焊接托盘或孔结构(,;用于注液孔和相i顶音ll+l20.6mm 149.2 mm钻穿目普通外骨架过滤揣或直缝式过滤涨国(耐酸橡胶件)止7j(:上部孔壁与90mm l IO mm 助于L)的j罢王设计深度端,外骨架盘内径90mmllOmm 生产柱之间的环状间隙用固井材料J1充小口径扩孔填砾
8、工艺孔结孔径215.9111111至凹的居上古ll隔水外骨架过泌器或直缝式过泌桥,目构(用于空气提升抽液孔豆层于L径250mm270m111(不定值)的层环空充坝过滤砾料,外骨架盘砾和上都止水,充坝主111:材料I IO mm 130mm 泊J浓于L)目的层于L径215.9mm下音lf7j水层内千千,90111111lIO mm 孔径269.9mm 31 l. l mm至目的外骨架过滤楷或直缝王飞过i虑端,外大口径扩孔j贝砾工艺孔纠层上音1ii水层孔径3501111以上骨架盘内径l60mm200mm,目砾和上部止水,充J11古111:材料160mm200mm,也可采用构(潜水泵提升溶液孔)(不
9、定伯)目的后,孔径269.9111111 的层;问:空充填过滤砾料上粗下细的变4主结构31l.l111111下在ll隔水后目的层以七采用直径342.9mm 外骨架过滤揣,外骨架盘内径l10 目的层上部套管直径160预注浆式工艺孔结构(常州393.7 111111;下部百径200.0mm mm130111111,目的层环空充填过揭露目的居前,套管与孔壁之间的环状mm200mm,过泌桥和沉彤、于till液孔)250.8 111m:目的层扩孔直径360¥;.砾料空间用回井材料充填侣直径90m111110111mm111 400 111111(不).ief血)注:在叙述钻孔孔径H才,采用水文水;JI:
10、钻探三牙轮钻头公称直径为依据,如使用其他钻头,Jl孔径数据可参照执行。mL叶MOO!阳。,非表1EJ/T 20039一20147 揭露目的层施工技术7. 1 概述对于生产钻孔,目的层为含矿含水层;对于辅助钻孔,目的层可以是含矿含水层或其他含水层。地浸采铀钻孔对目的层施工有特殊的技术要求。揭露目的层施工不包括小口径取心钻进。 叫花!、岩或含砾w、岩等。在揭露目的层时,应达) abc,defi J剧时OA叫AVOb) c) mL/h 28 mL/h之、曰:d) 在地层原始水位低时,为平衡孔内压力,应采用低密度泡沫介质或充气泡沫泥浆循环,低密度充气泡沫泥浆性能要求见表2。低密度泡沫介质为含有0.3%
11、0.5%泡沫剂的水溶液,配制时,密度应按公式(1 )计算:dn = nxP。I(0.00981 H ) (1) 式中:dn一钻进泥浆密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); n一一一为保证冲洗液液柱压力稍大于地层压力而设的修正值,般地,n=l.011.04;5 EJ/T 20039-2014 Pa地层压力,亦即岩石孔隙中的流体所具有的压力,单位为兆帕CMPa); H一一目的层深度,单位为米Cm)。表2低密度充气泡沫泥浆性能基浆密度| 漏斗粘度动切力g/cm3 I s I Pa 三1.osI三20I三4密度动塑比流型指数白ymJ可JJob句fan 0.36 0.48 0.5 0.7 稳定时间h/
12、500mL 8 8 钻孔质量保证8. 1 岩矿心的采取与整理8. 1. 1 现场管理现场管理应符合EJ/T1070-1998第3章的规定。8. 1. 2 岩矿心的采取率岩矿心的采取率应满足下列要求:a) 取心的岩层平均采取率不应小于65%;b) 重要标志层以及矿层与矿层顶板和底板各3m5m范围的采取率应不小于85%;c) 其它用于特殊目的的钻孔采取率应不小于85%;d) 矿层厚度按设计计算,相邻两回次的矿心平均采取率应不低于85%,且每回次进尺不应大于3日1。8. 1. 3 岩矿心的保管岩矿心的保管应符合EJ/T1070一1998的第4章规定。8.2 钻孔偏斜8. 2. 1 概述生产钻孔偏斜为
13、实际轴线偏离设计轴线的位移。钻孔偏斜距离,用实际钻孔轴线上等于设计钻孔在目的层穿切点深度的孔深点到设计钻孔轴线的垂直距离来确定。在各种钻孔之间的问距不相同时,以孔与孔之间的连线为坐标轴,以穿切点投影在坐标轴上的位置到设计穿切点的距离来确定实际偏斜距离。8. 2. 2 钻孔偏斜距离技术要求8. 2. 2. 1 生产钻孔实际偏斜距离不应超过井场钻孔间距的1/4。8.2.2.2 辅助钻孔应满足EJ/T1140-2002中9.2规定的技术要求。8. 3 校正孔深校正孔深应符合EJ/Tl 140-2002i=f=i9.3的规定。8. 4 简易水文观测、抽水取样简易水文观测、抽水取样应符合EJ/T1140
14、-2002的9.4.1和9.4.2的规定。8. 5 原始报表原始报表应符合EJ/T1140-2002中9.到l怯ill定。9 成井工艺技术9. 1 替换冲洗液工序9. 1. 1 概述根据地浸采铀钻孔特点,在生产柱安装前应泵送清洁水或优质低固相泥浆将钻孔内的钻进冲洗液排出地表。9. 1. 2 替换冲洗液工序技术要求替换冲洗液应满足下列技术要求:6 EJ/T 20039-2014 h) 环保要求按GB15848到行。9. 2 生产柱安装工序生产柱由套管、套管a) 设置专用池装载清洁水或优质低固相泥浆;b) 专人负责整个替换冲洗液工作:c) 浆液漏斗粘度大于405时,先加入专门稀释剂降低冲洗液的粘度
15、:d) 替换冲洗液时,应缓慢进行,整个工序的操作时间不应小于6h;e) 替换冲洗液时应定时进行浆液性能测定,每隔30min测量一次漏斗粘度,每隔60min测量一次密度和含在!、量,并记录备案:f) 替换冲洗液工序的后期,将钻头或扩径器移至目的层部位,旋转并刮削目的层部位淤塞物和泥皮;g) 替换冲洗液后的孔内循环液(体积比):) RUhupu (2) 式中:d) (3) 乒豆;二;一一三与:图1管材弯曲度数据采集图7 EJ/T 20039 2014 9. 2. 1. 4 钻孔深度对套管规格的要求聚氯乙烯套管规格与适用孔深的关系见表3。管型外径口1自1轻型75 110 中型90 200 重型90
16、200 9. 2. 1. 5 套管连接方式套管连接方式见表4。表3聚氯乙烯管技规格和适用孔深壁厚20时最大压强1口1MP a 8.0 10.0 0.25 12.0 15.0 0.60 1.00 I6.0 20.0 1.20 1.50 表4套管连接方式高分子聚合物适用孔深口1运100IOI 300 30I 500 不锈钢管材材质连接方式螺纹连接、热熔连结、粘接螺纹连接、焊接、柳接9. 2. 1. 6 聚氯乙烯螺纹连接方法8 聚氯乙烯常用连接方式为螺纹连接,具体要求如下:a) 连接螺纹一般采用特殊梯形螺纹;b) 壁厚大于或等于ISmm的套管应采用螺纹直接方式连接:c) 公称直径大于140mm,壁厚
17、小于15mm的套管应采用管箍连接,管箍一端加工成数字型螺纹,另一端加工成特殊梯形螺纹,套管上的螺纹与之相匹配;d) 采用直接方式连接的套管,两端分别加工成内、外螺纹,其基本参数及尺寸见表5;e) 采用管箍连接的套管,两端均为外螺纹,管箍两端则为内螺纹,基本参数及尺寸见表6。表5直接连接的套管螺纹基本参数及尺寸公称直径管体计算质量外径壁厚螺、纹代号口1盯1kgm-1 盯1盯11口175 7.03 75 IO TT66.5 90 IO.I3 90 I2 TT79.5 110 12.54 IIO 12 TTIOO 110 15.45 !IO I5 TT97 I60 22.98 160 15 TTI4
18、7.5 200 34.54 200 18 TTI85 表6管箍连接的套管基本参数及尺寸套管管箍一端另一端公称直径外径D壁厚t外径Dg内径dg螺纹代号螺纹代号口1口1町1口1口11口1盯1口1口182 82 8 90 74 NC78 TT80 90 90 8 IOO 80 NC86 TT88 100 100 IO 110 90 NC94 TT96 I IO IIO I2 I20 90 NCI04 TTI06 148 148 10 160 I38 NCl43 TTl45 148 I48 12 160 I30 NCl43 TTI45 EJ/T 20039-2014 9. 2. 1. 7 聚氯乙烯螺纹
19、连接技术要求梯形螺纹的公差应符合GBIT5,796.4的规定:机加工表面粗糙度应符合GBIT1031的规定。9. 2. 2 套管扶正器9. 2. 2. 1 套管扶正器的技术要求套管扶正器主要部件材质与套管的材质应相同:套管扶正器的最大外形尺寸应小于设计放置位置b) c) d) 骨架直径m自1囚孔直径口1凹1横截面上困孔数每排困孔之间的距离自1盯18 9 (个)25 25 注:每排困孔均匀布置在管壁困用上,上下两排困孔交错排列。9.2.3.2.3 表面孔隙率的计算纹、焊瘤和咬边及其他160 18 18 I l 12 (个13 14 (个)30 34 34 表面孔隙率的大小反映地下液体流经过滤器的
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