Пробоотборник Советский патент 1988 года по МПК G01N1/10 

полый цилинлрнческий корпус 1 с поло сборником 4 или волоприемником 3. Волосборник 5 снабжен пневматическим клапаном 6, Внутри корпуса 1 рас положен пневматический пакер 11. Во- долриемная камера 14 выполнена в виде двух эластичных оболочек 15 и 16, расположенных одна в другой.Отверстия 2 внутренней оболочки 15

90524

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.

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 прочностен- ные скважины с неотваливающимися стенками. Целью изобретения является повышение достоверности отбираемой пробы. Пробоотборник содержит J2 б 13 (/)

1

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 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. (наружная зластичная 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 6,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 из эластичного материала, связанный с пневмосистемой трубкой 12 для отвода и подвода газа. На корпусе 1 закреплены ограничительные кольца 13 для водоприемной камеры 14. Водоприемная камера 14 вьтолнена в виде двух элас тичных оболочек 15 и 16, расположенных одна в другой. На внутренней оболочке 13 выполнены отверстия 17, ко

5

0

5

0

5

0

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 зависимости 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 из таких скважин.

Затем верхнюю часть скважины,пересекающую слабые породы, изолируют тампоном (не показан) из керамзитовой глины, которая характеризуется выс(5кими теплоизоляционными CRoi icTBa ми, для того, чтобы колебания температуры на поверхности земли не влияли на пробы. Определяют характеристики проницаемости водовмещающих пород Производят фотокаротаж скважины и на основании его результатов выполняют прорези на поверхности наружной элас тичной оболочки 16 и заклеивают их сеткой. Натягивают оболочку 16 на внутреннюю оболочку 15 пробоотборника. По трубке 12 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 поджа- тия 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 породы, укрепляет их и обеспечивает надежные отсечения остальных участков стенок скважины от пробоотборника. Благодаря выполнению водосборных элементов пробоотборника из материала с тождественной водовлияю- щим породам характеристикой проницаемости в исследуемой скважине устанавливается гидродинамическая систе

ма, единая с системой исследуемого водоносного пласта. Из водосборника 3 оставшийся воздух через пневмокла- пан 6 по гаэоотводящей трубке 10 отсасывается. Затем через трубку 9 осуществляется подача воздуха во внутреннюю эластичную оболочку 8 пневмо- клапана 6, чем осуществляется герметизация вакуумированного водосборника 4. Через трубку 12 воздух из

j 0 5 Q

5

0

5

0

5

пакера 11 выпускается, тем самым открывается доступ к отверстиям 2, через которые вода из интересующего интервала водоносного пласта поступает в водосборник 4, После заполнения пробой нужного объема водосборника 4 в пакер 11 по трубке 12 подается сжатый воздух, в резу;1ьтате 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 из пробоотборника в емкость для дальнейшего ее исследования. При необходимости отбора пробы с другого участка данной скважины или из другой скважины вьтолняется другая наружная эластичная оболочка 16 с соответствуюгаим рисунком прорезей и натягивается перед 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 за счет уменьшения количества скважин на исследуемом участке и позволяет получить стратификацию загрязняющего ингредиента в водоносном пласте.

Формула изобретения

Пробоотборник, включающий полый цилиндрический корпус с водосборником, перфорированным водоприемником и газоотводящую трубку, отличающийся 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 пластичных, коаксиально расположенных перфорированных оболочек,причем отверстия внутренней оболочки соединены гибкими каналами с отверстиями водоприемника, на поверхности наружной оболочки отверстия вмполнены в соответствии с расположением тре1ции

513905246

на стенках скважины и снабжены сет- тивлению перекрытого водоносного кой с гидравлическим сопротивлением, пласта, а водосборник снабжен пнев- тождественным гидравлическому сопро- мокЛапаном,

Фи9.2