Способ отбора проб воды из безнапорной скважины и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК E21B49/08 

Изобретение относится к области гидрогеологии и гидрохимии,а именно к исследованию физических и химических свойств подземных вод и может быть использовано для контроля миграции загрязняющих ингредиентов из накопителя промстоков в безнапорных водоносных пластах. Цель изобретения - снижение трудоемкости отбора проб и повьшение их достоверности. На чертеже представлена схема уст ройства для осуществления способа. Схема устройства состоит из обсадной колонны 1 с фильтром 2, расположенным в исследуемом водоносном пласте 3. Пробоотборная емкость содержит водоприемник 4, выполненный из пористого материала, имеющего коэффициент фильтрации, равный коэффициенту фильтрации водоносного пласта .3. Водоприемник 4 выполнен в форме цилиндра, наружньш диаметр которого равен внутреннему диаметру обсадной колонны 1. Сверху и снизу водойриемника 4 установлены внутренние ограничительные кольца 5, за которыми размещены эластичные камеры 6. За ними расположены наружные, ограничительные кольца 7, нижнее из которых снабжено уплотнительным кольцом 8 для герметизации деталей 4-7, при закрывании их цилиндрическим кожухом 9. В верхней части последнего выполнено отвер стие, с которым соединена колонна труб 10, выполненная из пластмассы, например капролактама, либо из металла, но изолированная полимерным материалом для предотвращения подкисления пробы. Внутри трубы 10 проходит внутренняя труба 11, служащая осью для креп ления водоприемника 4, колец 5,7, ка мер 6 и каналом для подачи воздуха в эластичные камеры 6. Трубы 10 и 1 вЬшолиены секционными для наращивани их по мере опускания пробоотборника в скважину. Верхний конец трубы 11 снабжен патрубком для подключения к компрессору (на чертеже не показано Фильтр 2 обсадной колонны 1 обернут пористым материалом, идентичным пористому материалу водоприемника 4 Это предотвращает возмущения гидроди намической системы в скважине и вокруг нее и искажения химического состава воды в прифильтровой зоне скваины . Способ отбора проб воды из безнапорной скважины реализуется с поощью устройства следующим образом. Для выявления миграции загрязняющих ингредиентов в безнапорных водоносных пластах вблизи накопителя промстоков производят бурение скважины диаметром 75-330 мм, в зависимости от горнотехнических условий и глубиной, обусловленной уровнем залегания безнапорного водоносного пласта (обычно не превышает 40 м ). Отбирают монолит породы из водоносного пласта л определяют его коэффициент фильтрации. Подбирают пористый материал (поролон, губку), имеющий коэффициент фильтрации, равный коэффициенту фильтрации водоносного пласта. Обертывают пластиной из такого материала фильтр 2 обсадной колонны 1 и опускают его в скважину. Затем из пористого материала, идентичного материалу фИЛЬТ ра 2, вьфезают цилиндр водоприемника 4 диаметром, равным внутреннему диаметру обсадной колонны 1, и закрепляют его на внутренней трубе 1 I . Закрьшают цилиндрическим кожухом 9 водоприемник 4, внутренние ограничительные кольца 5, незаполненные воздухом эластичные камеры 6 и верхнее наружное ограничительное кольцо 7. Нгасний.конец кожуха 9 упирается в нижнее наружное ограничительное кольцо 7. Благодаря уплотнительному кольцу 8 кожух 9 надежно герметизирует детали пробоотборника от попадания на них примесей с уровней.скважины, лежащих ниже и выше водоносного пласта. Опускают пробоотборник на уровень водоносного пласта, располагая его напротив фильтра 2. Для облегчения опускания и наращивания труб 10 и 11 используют буровой станок или вездеход с лебедкой. Затем одновременно поднимают кожух 9 с помощью наружной трубы 10, а через внутреннюю трубу 11 и отверстия в ней нагнетают в эластичные камеры 6 сжатый воздух. Для нагнетания воздуха используют компрессор вездехода, подключая его к патрубку внутренней трубы 11.

1.Способ отбора проб воды из безнапорной скважины, включающий опускание на уровень водоносного горизонта фильтра и пробоотборного устройства, пакеровку последнего с последующим отбором пробы в прабоотборную емкость и поднятием ее на поверхность, о тлич ающийс я тем, что, с целью снижения трудоемкости отбора проб и повышения их достоверности, перед спуском пробоотборного устройства определяют коэффициент фильтрации водоносного горизонта, а затем оборудуют скважину фильтром, причем скорость прохождения пробы через фильтр и пробоотборную емкость выбирают равной скорости фильтрации воды в водоносном горизонте. 2.Устройство для отбора проб воды из безнапорной скважины, включающее фильтр и подвешенный на колонне труб пробоотборный узел, содержащий пробоотборную емкость и пакерующие элементы в виде заключенных в ограничительные кольца эластичных оболочек с впускными каналами, сообщенными с полостью колонны труб, сл о т л ич ающе е с я тем, что пробоотборная емкость снабжена подвешенным на дополнительной колонне труб кожухом и расположена между пакерующими элементами с возможностью герметизации кожухом и сообщения через фильтр с водоносным горизонтом, причем фильтр укреплен в скважине и со сл выполнен из пористого материала, а пробоотборная емкость заполнена пористым материалом, коэффициент Од фильтрации которого равен коэфСО фициенту фильтрации водоносного горизонта.