Способ отбора проб воды из безнапорной скважины и устройство для его осуществления

(21) 3 (22) 1 (46) 1 (71) Ч научно водосн технич гидрог (72) Р (53) 6 (56) Р 2370 008 тью 78346822-030,05.845.11.85.Бюл. 9 42елябинский филиал Всесоюзного -исследовательского института абжения, канализации, гидроеских сооружений и инженерной еологии,М,Тимеркаев22 243 68 (088 8 )Авторское свидетельство СССР 76, кл.Е 21 В 49/08,1969. орское свидетельство СССР 434, кл. Е.21 В 49/08,1981.(511) СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ ИЗБЕЗНАПОРНОЙ СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУ 1 ЦЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1.Способ отбора проб воды избезнапорной скважины, включающийопускание на уровень водоносного го.ризонта фильтра и пробоотборногоустройства, пакеровку последнего споследующим отбором пробы в прабоотборную емкость и поднятием ее наповерхность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижениятрудоемкости отбора проб и повышенияих 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пробоотборная емкость снабжена под" вешенным на дополнительной колонне труб кожухом и расположена между пакерующими элементами с возможнос герметизации кожухом и сообщения через фильтр с водоносным горизонтом, причем фильтр укреплен в скважине и выполнен из пористого материала, а пробоотборная емкость заполнена пористым материалом, коэффициент фильтрации которого равен коэффициенту фильтрации водоносного горизонта.119151Изобретение относится к области гидрогеологии и гидрохимии, а именно к исследованию физических и химических свойств подземных вод; и может быть использовано для контроля 5 миграции загрязняющих ингредиентов иэ накопителя промстоков в безнапорных водоносных пластах.Цель изобретения - снижение трудоемкости отбора проб и повьппение 10 их достоверности. На чертеже представлена схема уст.ройства для осуществления способа,Схема устройства состоит из об 15садной 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 4выполнен в форме цилиндра, наружныйдиаметр которого равен внутреннему25диаметру обсадной колонны 1.Сверху и снизу водоприемника 4установлены внутренние ограничительные кольца 5, за которыми размещены эластичные камеры 6. За ними расположены наружные ограничительныекольца 7, нижнее из которых снабженоуплотнительным кольцом 8 для герметизации деталей 4-7, при закрыванииих цилиндрическим кожухом 9. В верхней части последнего выполнено отверстие, с которым соединена колоннатруб 10, выполненная из пластмассы,например капролактама, либо из металла, но изолированная полимерным 40материалом для предотвращения подкисления пробы.Внутри трубы 10 проходит внутренняя труба 11, служащая осью для крепления водоприемника 4, колец 5,7, ка мер 6 и каналом для подачи воздухав эластичные камеры 6. Трубы 10 и 11вйполнены секционными для наращиванияих по мере опускания пробоотборникав скважину. Верхний. конец трубы 11 50снабжен патрубком для подключения ккомпрессору (на чертеже не показано ).фильтр 2 обсадной колонны 1 обернут пористым материалом, идентичнымпористому материалу водоприемника 4. 55Это предотвращает возмущения гидродинамической системы в скважине и вокруг нее и искажения химического сос 69 21тава воды в прифильтровой зоне сква. жины.Способ отбора проб. воды из без" напорной скважины реализуется с помощью 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 и 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 иэ пористого материала,идентичного материалу фильт ра 2, вырезают цилиндр водоприемника 4 диаметром, равным внутреннему диаметру обсадной колонны 1, и закрепляют его на внутренней трубе 1.Закрывают цилиндрическим кожухом 9 водоприемник 4, внутренние ограничительные кольца 5, незаполненные воздухом эластичные камеры 6 и верхнее наружное ограничительное кольцо 7. Нижний. 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 од" новременно 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 возду/ ха используют компрессор вездехода, подключая его к патрубку внутренней трубы 11.191569 4физическому составу воде водоносногопнаста 3.Открывают патрубок внутреннейтрубы 11, освобождая эластичные камеры 6 от .воздуха и одновременноопуская кожух 9 до упора в нижнееограничительное кольцо 7, препятствуя дальнейшему протеканию воды че"рез водоприемник 4. На этом. отбор .1 О пробы осуществлен, так как пористыйматериал, из которого выполнен водоприемник 4, пропитан водой исследуемого водоносного пласта 3.Пробоотборник поднимают на поверх"ность. Соблюдая требования но хранению проб и консервированию неустойчивых элементов, отжимают воду из пористого материала в специальный сосудна химический анализ. Составитель Е.Сактор О.Колесникова Техред Л.Мартяшов 7130/2ВНИИПпо1130 а Тираж 539 Государственного комитета елам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская н.Ужг 3 1Надутые эластичные камеры 6 упи- раются во внутренние ограничительные кольца 5 и в стенки обсадной колонны 1, обеспечивая изоляцию водоприемника 4 от ниже- и вышележащих слоев воды, поступивших вскважину. Пористый материал водо- приемника 4 вплотную соприкасается с фильтром 2 обсадной колонны 1, не оказывая гидравлического сопротивления потоку воды в силу равенства коэффициентов фильтрации материала и водоносного пласта. Благодаря этому, в безнапорной скважине устанавливается гидродинамическая система, единая с системой исследуемого водоносного пласта 3. Вода, протекающая через водоприемник 4, соответствует по своему енкоКорректор О.Лугова