泡沫钻进工艺现场作业方案.doc

泡沫钻进工艺现场作业方案来源：湖南省煤田地质局时间：2011-6-9 点击：1 作业工艺原理1.1 泡沫发生系统组成及工作过程图1 空气泡沫钻进泡沫发生系统示意图 泡沫发生系统的组成：如图l所示，由空气压缩机、泡沫剂注入泵(以农药泵代替)，泡沫发生器，泡沫剂储配箱，空气流量计，液体流量计，气压表，气、液管路和流量调节阀等组成。 泡沫发生系统工作过程：空压机“1”将压缩空气通过空气流量计“4”压人泡沫发生器“6”，泡沫剂注入泵“3”将泡沫剂储配箱“2”中泡沫剂抽出，通过液体流量计“5”将泡沫剂送人泡沫发生器“6”，压缩空气与泡沫剂在泡沫发生器“6”中发生混合作用产生泡沫，然后通过高压胶管注入钻杆中实现泡沫钻进。系统中，空气流量调节阀“9”调节压缩空气压人量的大小；进人流量计的泡沫剂量是通过调节泡沫剂回液管“14”中的流量来实现的，因为泡沫剂注入泵的输出泵量是固定的。“9 、”为普通球阀，通过旋转手柄角度改度通孔面积来调节流量大小。图中，钻杆内泡沫卸压阀“10”也为普通球阀，其作用是在拧卸钻杆前将钻杆内可能存在的高气压释放。 冲洗介质参数的控制：空气泡沫钻进冲洗参数主要是压缩空气注入量、泡沫剂注入量和二者的比例亦即液气比。这些参数取决于以下因素：钻孔结构特别是开孔孔径和钻杆外径，钻头刻取岩屑粒度的大小。2 现场试验所需的设备或配件序号设 备 或 配 件数量备 注1空压机（风量10m3、风压6MPa）1台需根据地质条件和孔深来定2与空压机相配套的柴油发动机组1台现场能提供外电，则不需发电机组3泡沫剂储配箱1个自制、尺寸参数见图24空气流量计1台5泡沫流量计1台6泡沫发生器1个自制、尺寸参数见图37气压表1个8气、液单向阀2个9气、液调节阀2个10钻杆内泡沫卸压阀1个11钻杆高压管接头1个12气、液管路若干米13高压胶管若干米14泡沫剂回液管若干米2.1 泡沫发生器图2 泡沫发生器结构及原理图 泡沫发生器的结构，如图2所示，其中：“1”压缩空气进气管；“2”泡沫剂注入管；“3”泡沫输出管；“4”气压表座；“5”隔板。 发生器发生泡沫的原理。泡沫剂注人管“2”上端包含在A室(气室)的部位四周均匀地钻出10mm的通气(液)孔若干，来自泡沫剂注人泵较小流量的泡沫剂自下而上地缓慢进人泡沫剂注人管“2”(泡沫剂注人管亦采用与进气管“1”相同的普通水管，缓慢是相对于压缩空气而言的)，当其流至通气(液)孔时，将有可能进人气室A；来自空压机较大流量的压缩空气，自泡沫发生器侧方进人气室A；由于隔板“5”的阻挡，压缩空气只能从泡沫剂注人管四周的通气(液)孔进人泡沫剂注人管“2”才能进人泡沫发生器B室(泡沫室)。如此，二者就产生了混合作用，在泡沫剂注人管上端产生泡沫，进入泡沫室B，然后从泡沫输出管“3”进人高压胶管并被压人钻杆。在设计泡沫发生器时，使A室容积大于B室，目的是加大空气与泡沫液的接触面积、增强泡沫发生效果。2.2 泡沫剂储配箱泡沫剂储配箱的设计没有特殊要求，只要使用方便即可。将其设计为圆桶状并在中间将其分为两个储配箱，每箱的容积略多于500L。 (如图3所示)，视孔深情况，尺寸参数可适度加大。图3 泡沫剂储配箱结