Пробоотборник

 

Изобретение относится к устройствам для опробования подземных вод и может быть использовано в гидротехнике для контроля миграции загрязняющих ингредиентов из накопителя промстоков в водоносных пластах, представленных трещиноватыми скальными породами, при бурении которых образуются так называемые прочностенные скважины с неотваливающимися стенками. Целью изобретения является повышение достоверности отбираемой пробы. Пробоотборник содержит J2 б 13 (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D4 G 01 N 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° (54) ПРОБООТБОРНИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4152740/29-26 (22) 26i11.86 (46) 23.04.88. Бюл. Ф 15 (71) Челябинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) P.М.Тимеркаев, В.А.Тимеркаева и Р ° Т.Чернышева (53) 543.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 578583, кл. G 01 N 1/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1137193, кл. Е 21 В 49/08, 1983.

„.,ВО„„ ЩЩ24 Д1 (57) Изобретение относится к устройствам для опробования подземных вод и может быть использовано в гидротехнике для контроля миграции загрязняющих ингредиентов из накопителя промстоков в водоносных пластах, представленных трещиноватыми скальными породами, при бурении которых образуются так называемые прочностенные скважины с неотваливающимися стенками. Целью изобретения является повышение достоверности отбираемой пробы. Пробоотборник содержит

1390524 полый цилиндрический корпус 1 с водосборником 4 или водоприемником 3.

Водосборник 4 снабжен пневматическим клапаном 6. Внутри корпуса 1 расположен пневматический пакер 11 ° Водопрнемная камера 14 выполнена в виде двух эластичных оболочек 15 и

16, расположенных одна в другой.Отверстия 2 внутренней оболочки 15

Изобретение относится к устройствам для опробования подземных вод и может быть использовано в гидротехнике для контроля миграции загрязняющих ингредиентов иэ накопи- 5 теля промстоков в водоносных пластах, представленных трещиноватыми скальными породами, при бурении которых образуются так называемые прочностные скважины с необваливающимися стенками.

Целью изобретения является повышение достоверности отбираемых проб.

На фиг. 1 изображен пробоотборник, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 (наружная эластичная камера пробоотборника).

Пробоотборник содержит жесткий полый цилиндрический корпус 1, выполненный, например, из капролактама, верхняя часть которого снабжена отверстиями 2 и является водоприемником 3, а нижняя — водосборником 4, на дне которого установлен сливной кран 5.Пневматический клапан б,расположенный внутри водосборника 4, представляет собой полый цилиндр 7 с внутренней эластичной оболочкой.8, которая подсоединена к пневмосистеме (не показана) с помощью трубок 9 и

10, отводящих и подводящих газ.

В корпусе установлен пакер 11 иэ эластичного материала, связанный с пневмосистеMolt трубкой 12 для отвода и подвода газа. На корпусе 1 эакреп- 35 лены ограничительные кольца 13 для водоприемной камеры 14. Водоприемная камера 14 выполнена в ниде двух элас» тичных оболочек 15 и 16, расположенных одна в другой. На внутренней обо- <0 лочке 15 выполнены отверстия 17, ко1 соединены с отверстиями 17 водоприемной камеры 14 гибкими каналами 18.

На поверхности наружной оболочки 15 выполнены отверстия в соответствии с расположением трещин на стенках скважины, которые покрыты сеткой с гидравлическим сопротивлением,тождественным гидравлическому сопротивлению водоносного пласта.2 ил. торые соединены с отверстиями 2 водоприемника 3 гибкими каналами 18.

Оболочка 15 снабжена трубкой 19 для подвода и отвода газа. На поверхности наружной оболочки 16 выполнены отверстия 20 в соответствии с расположением трещин на стенках скважины.

На внутренней поверхности оболочки

16 закреплена сетка 21 с гидравлическим сопротивлением, тождественным гидравлическому сопротивлению водоносного пласта. Наружная оболочка

16 выполнена съемной.

Все жесткие элементы пробоотборника выполнены из инертных полимерных материалов.

Пробоотборник работает следующим образом.

Для выявления миграции загрязняющих ингредиентов в водоносных пластах вблизи накопителя промстоков производят бурение скважины диаметром

75-330 мм в эавигимости от горно-технических условий и глубины, обусловленной уровнем залегания водоносного пласта. После этого производят обсадку скважины в интервале рыхлых покровных отложений полимерными трубами или металлическими трубами с полимерным покрытием, поскольку металл обсадных труб при соприкосновении с подземными рассолами вызывает скачок окислительно-восстановительного потенциала, а также изменение гидрохимической обстановки в области фильтра скважины, что влияет на достоверность отбираемых проб иэ таких скважин.

Затем верхнюю часть скважины, пересекающую слабые породы, изолируют тампоном (не показан) из керамзито1390524 вой глины, которая характеризуется высокими теплоиэоляпионными свойствами, для того, чтобы колебания температуры на поверхности земли не влияли на пробы. Определяют характеристи5 ки проницаемости водовмещающих пород.

Производят фотокаротаж скважины и на основании его результатов выполняют прорези на поверхности наружной элас-10 тичной оболочки 16 и заклеивают их сеткой. Натягивают оболочку 16 на внутреннюю оболочку 15 пробоотборника ° По трубке 1? подают сжатый воздух в пакер 11, раздувают его, в результате чего отверстия водоприемника 3 перекрываются. Пробоотборник отпускают в скважину, соблюдая ориентацию по специальным направляющим на устье скважины и пробоотборника, до совмещения водоприемных отверстий

20 с трещинами на исследумом участке стенки скважины. После этого подают сжатый воздух от пневмосистемы по трубке 19 во внутреннюю эластичную оболочку 15 и раздувают ее до поджатия к стенкам скважины. При этом наружная эластичная оболочка 16 плотно поджимается к внутренней и надежно перекрывает отверстия, не совпадающие с расположением трещин на исследуемом участке скважины.

Отверстия 17, соединяющиеся с трещинами исследуемого участка,соединяются гибкими каналами 18 с водоприемником 3.

Одновременно наружная эластичная оболочка 16, раздуваясь между кольцами 13, поджимается к стенкам скважины, пересекающей.трещиноватые по40 роды, укрепляет их и обеспечивает надежные отсечения остальных участков стенок скважины от пробоотборника. Благодаря выполнению водосбор- ных элементов пробоотборника из

45 материала с тождественной водовлияющим породам характеристикой проницаемости в исследуемой скважине устанавливается гидродинамическая система, единая с системой исследуемого водоносного пласта. Из водосборника

3 оставшийся воздух через пневмоклапан 6 по гаэоотводящей трубке 10 отсасывается. Затем через трубку 9 осуществляется подача воздуха во внутреннюю эластичную оболочку 8 пневмо, 55 клапана 6, чем осуществляется герметизация вакуумированного водосборника 4. Через трубку 12 воздух из пакера 11 выпускается, тем самым открывается доступ к отверстиям 2, через которые вода из интересующего интервала водоносного п.паста поступает в водосборник 4. После заполнения пробой нужного объема водосборника 4 в пакер 11 по трубке 12 подается сжатый воздух, в результате пакер 11, раздуваясь, перекрывает отверстия 2 и герметизирует водосборник 4. Затем выпускается воздух из эластичных оболочек 15 и 16 водоприемной камеры 14 через трубку 19.Пробоотборник поднимают на поверхность.

Отбор пробы закончен. Через сливной кран 5 проба перемещается иэ пробоотборника в емкость для дальнейшего ее исс.педования. При необходимости отбора пробы с другого участка данной скважины или иэ другой скважины выполняется другая наружная эластичная оболочка 16 с соответствуюшим рисунком прорезей и натягивается пе— ред опусканием пробоотборника в скважину на внутреннюю эластичную оболочку 15.

Предлагаемый пробоотборник позволяет повысить достоверность отбираемой пробы, снижает капитальные затраты и численность обслуживающего персонала для определения истинной величины концентрации загрязняющих ингредиентов в водоносном пласте эа счет уменьшения количества скважин на исследуемом участке и позволяет получить стратификацию загрязняющего ингредиента в водоносном пласте, Ф о р м у и а и э о б р е т е н и я

Пробоотборник, включающий полый цилиндрический корпус с водосборником, перфорированным водоприемником и газоотводящую трубку, о т л и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения достоверности отбираемых проб, пробоотборник снабжен пневматическим пакером, размещенным в корпусе, и водоприемной камерой с гибкими каналами, выполненной в виде двух злас— тичных, коаксиально расположенных перфорированных оболочек, причем отверстия внутренней оболочки соединены гибкими каналами с отверстиями водоприемника, на поверхности наружной оболочки отверстия вь|полнены в соответствии с расположением трещин

1390524

Вод4

Составитель Е.Гарбуз

Техред М.Ходанич

Корректор О.Кравцова

Редактор С.Пекарь

Заказ 1760/42

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на стенках скважины н снабжены сеткой с гидравлическим сопротивлением, тождественным гидравлическому сопротивлению перекрытого водоносного пласта, а водосборник снабжен пневмокЛапаном.