本实用新型涉及一种清除机井淤泥和沉沙的装置。
背景技术：
众所周知，在干旱少雨地区人们会通过钻井的方式获取地下水源来解决人畜生活，以及生产用水不足的问题，在地下水较为丰富的地区，老百姓的家庭小院里也会钻个井眼来抽取地下井水，方便生活。
地下水的钻取与探矿的钻井，都是通过钻机钻入地下，取出岩芯形成井眼，只是地下水的钻探形成井眼后，钻管留在井眼里，以便固定井眼的筒壁，以防止井壁崩塌堵塞泉眼。在打进过程中，大多会遇到泥砂层，钻管抽出取岩芯时会有很多岩芯碎屑成为泥沙留在井眼里，如果不将这些遗留的泥沙及时排除即使打到含水层，泉眼也会堵死，地下水上不来或者影响井眼的出水量。
现有清除机井泥沙的方法是将潜水泵沿着钻管放下，到达一高深度时开泵抽取，由于潜水泵能下潜的深度有限，一般在100米以内，超过限度就会因压力和阻力太大，不能将泥砂抽出。在干旱地区，地下水钻井的深度大多是200-300米，有的甚至达到800米，靠潜水泵抽取是不能彻底的。即使在潜水泵的有效深度内，抽取泥沙也是费时费力，成本较高。更有甚者，潜水泵卡死在钻管中，放不下提不出，最后只能是整个机井报废重钻，给业者造成重大损失。
因此，如何快速、有效、简便和安全地清除机井中淤泥和沉砂是至今未能解决好的技术课题。
技术实现要素：
为此，本实用新型提出一种清除机井泥沙装置，该装置结构简单，制造成本低廉、安装、拆卸和移动方便快捷，清除效率高效果好，操作简便容易掌握，便于农村农民使用和推广，以此克服现有技术的不足。
本实用新型的目的通过如下手段加以实现：
一种清除机井泥砂的装置，它有捞管、接气管和排浆管，其特征在于捞管是一根能放进钻管的直管，下端与空压机之间有接气管连接，上端与排浆管连接。
所述捞管是一根单独的直管或者分段连接的直管，分段连接时段与段间有管螺纹直接连接，或者通过管接头由外螺纹连接。
排浆管细于捞管，排浆管与捞管间有变径管接头连接。
所述捞管下端口附近管壁上有接气头，接气头与接气管连接，接气管为胶皮管。
或者，当捞管为一根独立的直管时，接气管与之平行连体，接气管的进气口在捞管管壁上或者接气管从捞管管口折转进入捞管内开口向上，连体的接气管可以与捞管同材料，接气管出井口后的一段为胶皮管。
机井口上方有支架，支架上装有卷扬机，以便安装或者拆卸捞管。
所述接气管配有成套的发电机、电动机和空压机，并安装在机动车上由机动车发动机驱动，以便野外移动安装。
本实用新型的工作过程如下：
如上所说，一般情况下，打好的机井形成井筒后，钻管就留在进筒里固定井壁，由于钻井取钻芯过程中留有许多泥沙在井筒里，将井底的泉眼盖住，泉水不能自动涌出或者涌出量有限。只有把井筒里的淤泥沉沙清走泉水才能涌出。
用本实用新型的装置清除淤泥和沉沙时，先在机井口放置支架，支架上装一台小型卷扬机将捞管的第一节绑在绞绳上，连同接气管一起缓缓放入钻管里，快没入井口时停住卷扬机扭上第二节捞管再放下，如此逐节递增，直到捞管放到井底。用变径管接头将排浆管接在捞管的最上一节。排浆管一般用软管或者伸缩管，排浆口拉到离机井较远的地方，以免排浆影响正常作业。将接气管的另一端接在空压机的出气口上，开动空压机，空气就源源不断地压入捞管，压缩空气便从捞管下部进入，在上升过程中不断翻腾搅动泥沙，让泥沙悬浮的同时浆液体积膨胀上升，推挤进入排浆管，由于排浆管口径突然变小，压力增加，浆液喷射出排浆口。此时，井眼里的泥沙便会自动进入捞管，进而被抽出井外。随着泥沙的排除，井筒里的液面下降，井底的压力减小，为保持正常的压力和捞管里的流速，将自来水或者被附近水源的水自井口灌入井眼，让液面保持足够的高度，这样，井眼里的泥沙最终被全部清除。随着井内泥沙的清除，排浆管出来的浆液将逐步变清，观察没有明显的泥沙排出时停止向井眼灌水。排浆管无浆液排出时，关闭空压机，借助卷扬机将捞管抽出逐节拆下，移开支架，井眼泥沙清除工作便告完成。
在整个清除泥沙的过程中，捞管的作用一个临时的管道，让压入空气与泥沙形成浆液流，浆液流的流速越高对井眼里泥沙的抽吸力越大，清除泥沙效率越高。由于捞管无需承受扭力作用，所以节与节间的连接不一定要很紧，只要不松脱即可，所以无论是装管还是拆管均无需太大力气，不用管钳徒手就能进行，因此操作十分简单快捷，一般两人完成整个作业。
如果将接气管直接放入钻管将空气压入，浆液只能从井口溢出，沉沙难以有效悬浮和清除。因此，捞管是十分必要的，而且要确保压入的空气只能从捞管里上升排出，不能从捞管与钻管间隙里上升出进。
本实用新型的装置集中装配在一台手扶拖拉机上或其他的机动车上，将空压机及配套的发电机等安装在车箱。捞管、接气管和支架卷扬机等一同装车。使用时用发动机带动发电机，进而带动空压机工作。这样就能在无电力供应的地方进行机井清除泥沙。当然在有电的地方尽可能网电会更方便。
正常情况下，本实用新型的装置对250米以内深度的机井，能在3-5小时完成泥沙清除。
可见，本实用新型的装置结构简单，制造成本低廉，安装、拆卸和移动方便快捷，清除效率高，效果好，操作简便容易掌握，便于农村和农民使用和推广，同时也适用于其他有机井清淤需要的场合。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图（部分剖视，部分断开）。
图中各零部件的标号如下：
1-井底；2-泥沙；3-捞管；4-自来水管；5-变径管接头；6-卷扬机；7-钢绳；8-支架；9-排浆管；10-接气管；11-地面；12-管接头；13-钻管；14-气接头；15-撑空脚。
具体实施方式
下面结合附图和实例进一步说明本实用新型。
以申请人实际清理的一口机井为例。该机井如图1所示，钻管13的外径80mm，深250米，成井后由于地质条件较为复杂，井眼中充满了泥沙，井底的泉眼被盖住，泉水不能自动溢出。由于井眼过深，现有的潜水泵难以到达井底，加之井眼较小，怕潜水泵进入后卡死，导致井眼报废。
申请人用公称直径63mm的普通铁管制作捞管3，第一节（即最下面一节）捞管在离管口大约1-5cm的管壁上焊接接气头14，让接气管10方便套接在接气头上。接气管用一般的耐压胶皮管，如与空压机配套的直径16mm的耐压胶皮管。各节捞管的长度在1-3米之间不等，节与节的接头处开外螺纹用管接头12连接固定。最上面一节捞管用变径管接头5与排浆管9连接。排浆将可以用消防用的布带管、胶皮软管或者伸缩管，排浆管的出口一般拉到离机井50米之外的地方，以方便排泥沙，以免影响作业。自来水管4尽量接自水管网，如果没有自来水管网，可以引用附近的水源。支架8一般用角钢等材料做成2米左右高的梯形架，将小型卷扬机6和配套的钢绳7等安装在支架上。
为了方便井眼中的泥沙2进入捞管，在最下一节捞管的管壁上焊接一个撑空脚15，脚高大约5cm，撑空脚撑在井底1上时，捞管管口与井底之间间就形成固定的间隙，泥沙便能够顺利吸入。
本例的空压机选配市售某厂生产的银潮牌活塞式空气压缩机W-1.8/5型。该机公称容积流量1.8m3/min，排气压力0.5MPa，额定转速1150r/min，配套功率11KW。
如上所述，空压机和配套的发电机安装在一台手扶拖拉机上。使用时就用该手扶拖拉的发动机驱动，捞管支架，以及各种管线一起装在车箱上。
其余未提及的零部件及标号如上所述。为避免误解，本实用新型将捞管的段与节视为同义词，井眼与井筒为同义词，砂同沙。
按照上面所述的方法和顺序安装和作业，连续5小时便将该井中泥沙全部清除，泉水正常从进口溢出。
技术特征：
1.一种清除机井泥沙的装置，它有捞管、接气管和排浆管，其特征在于捞管是一根能放进钻管的直管，其下端与空压机之间有接气管连接，上端与排浆管连接，排浆管细于捞管，排浆管与捞管间有变径管接头连接，捞管下端口管壁上有与接气管连接的接气头，接气管为胶皮管。
2.根据权利要求1所述清除机井泥沙的装置，其特征在于捞管是一根单独的直管或者分段连接的直管，分段连接时段与段间有内外螺纹直接连接，或者通过管接头由外螺纹连接。
3.根据权利要求2所述清除机井泥沙的装置，其特征在于当捞管为一根独立的直管时，接气管与之平行连体，接气管的进气口在捞管管壁上或者接气管从捞管管口折转进入捞管内开口向上。
4.根据权利要求1所述清除机井泥沙的装置，其特征在于机井口上方有支架，支架上装有卷扬机。
5.根据权利要求1所述清除机井泥沙的装置，其特征在于接气管配有成套的发电机、电动机和空压机，并安装在机动车上由机动车发动机驱动。
技术总结
本实用新型涉及一种清除机井泥沙的装置，它有捞管、接气管和排浆管，捞管是一根能放进钻管的直管，下端与空压机之间有接气管连接，上端与排浆管连接，捞管可以是一根单独的直管或者分段连接的直管，分段连接时段与段间有螺纹连接，排浆管细于捞管，排浆管与捞管间有变径管接头连接。当捞管为一根独立的直管时，接气管与之平行连体，接气管的进气口在捞管管壁上或者接气管从捞管管口折转进入捞管内开口向上，机井口上方有支架，支架上装有卷扬机，以便拆装捞管。本实用新型的装置结构简单，制造成本低廉，安装、拆卸和移动方便快捷，清除效率高，效果好，操作简便容易掌握，对250米以内深度的机井，能在3?5小时完成泥沙清除。
技术研发人员：张孝福
受保护的技术使用者：张孝福
技术研发日：2018.05.15
技术公布日：2019.03.01
声明：
“清除机井泥沙的装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：张孝福
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2024年06月14日 ~ 16日 
