Устройство для отбора проб осадковв скважинах

О П И С А Н И Е (п)8280 ОИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 16.04.79 (21) 2755914/22(51) М. Кл.зб 011 Ч 1 с присоединением заявки Ю 1 осударстееииый комитет23 Приорит СССР ло делам изобретени и открытий(45) Дата опубликования описания 07.05.81(71) Заявитель иецовдрогеологии Т, Дубинчук, Б, В, Карасев и Е, П й научно-исследовательский инстит и инженерной геологии сесою УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ОСАДКО В СКВАЖИНАХ ласти ги исследов с целью мных вод глероду роию надля уг Поставленная цель достигае камера выполнена с окнами, ными в ее верхней части, снаб штоком с двумя поршнями и к стко установленными на шток установленными с возможност действия со штоком, шток сн механизм перемещения си абж ным грузом, дополнительным щелками, сборник осадков сна ным клапаном, при этом порш ны с отверстиями, снабженными целесообразно крышку снабди окнами, жестко соединенным с тся тем, что расположен- жена полым рышкой, жее, рычагами, ью взаимоабжен тягой, ен посылочтросом и забжен обратни выполнен пробками, ть конусом с крышкой,Изобретение относится к обд геологии и, в частности, к ан гидрогеологических скважин а лиза изотопного состава подзедатирования их по радиоу ( лерод - 14).Для радиоуглеродного датирования из исследуемой подземной воды необходимо получить пробу, которая содержала бы карбонатный осадок в количестве, доста точном для синтеза носителя активности радиоуглерода (бензола, ацетилена, метана). Поскольку природные воды содержат, как правило, незначительные количества гидрокарбонат-ионов, для концентрирования 15 карбоната приходится обрабатывать большие количества воды, во многих случаях доходящих до нескольких сот литров. Эту обработку проб осуществляют в полевых условиях непосредственно у водоисточни ков (скважин, родников и т. д.), в частности, у скважин.В известном устройстве для экстракции углерода из подземных вод последние извлекают на поверхность в условиях, пред отвращающих контакт пробы с атмосферным воздухом, Затем пробы заливают в емкости-концентраторы и производят извлечение углерода, Для осаждения углерода у водоисточника предложен метод, использу- ЗО ющий самокоагуляцию карбонатного осадка 11.Недостатком устройства является низкая производительность труда и низкое качество отобранной пробы.Наиболее близким к изобретению является устройство для отбора проб осадков в скважинах для радиоуглеродного датирования подземных вод, содержащее камеру для инжектирования рабочего раствора, сборник осадка карбонатов, механизм перемещения устройства 21.Недостатком устройства является низкая представительность отобранной пробы и длительность процесса.На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.Устройство содержит камеру 1 с окнами 2 и штоком 3, снабженным верхним поршнем 4, нижним поршнем 5 и крышкой б, с конусом 7 и окнами 8, жестко закрепленным на крышке, Поршни и крышка жестко закреплены на штоке и перемещаются вместе с последним, В верхнем поршне 4 имеются отверстия 9 и 10 для заливки раствора, снабженные пробками 11 и 12; отверстие 10 связано с отверстием 13 в нижнем поршне 5 трубкой 14, Рычаги 15 и 16 фиксируют шток 3 в исходном положении. Тяга 17 служит для ограничения перемещения штока в вертикальном направлении. К камере 1 с помощью троса 18 и защелки 19 подсоединен сборник осадка 20, снабженный обратным клапаном 21; зажим 22 позволяет регулировать длину троса, на котором подвешен сборник осадка. Камера 1 со сборником осадка 20, тросом 23 и защелкой 24 соединены с механизмом 25 перемещения устройства (лебедкой), На тросе 23 размещен посылочный груз 26, Прокладка 27 обеспечивает герметичность соединения крышки 6 с корпусом камеры 1. В камере 1 верхний и нижний поршни 4 и 5 и крышка 6 образуют две несообщающиеся друг с другом полости; верхнюю а и нижнюю б, разделенные нижним поршнем 5 и закрываемые пробками 11 и 12, доступ к которым осуществляется через окна 2 в верхней части камеры 1.Устройство работает следующим образом.35На поверхности, перед спуском в скважину, через отверстие 9 в верхнем поршне 4 верхнюю полость а камеры 1 заполняют раствором щелочи, нижнюю б - через отверстие 10 и 13 раствором хлористого 40 кальция, после чего указанные отверстия закрывают пробками 11 и 12, На трос 18 камеры 1 с помощью защелки 19 подвешивают сборник осадка 20 на определенном расстоянии от камеры, которое зависит от 45 опробываемого объема воды и регулируется зажимом 22. Затем защелкой 24 камеру со сборником осадка присоединяют к тросу 23 механизма 25 перемещения устройства.50Далее при помощи механизма перемещения сборник осадка 20 и камеру 1 опускают в скважину на требуемую глубину опробования, После этого по тросу 23 спускают посылочный груз 26, освобождающий 55 воздействием на рычаги 15 и 16 шток 3, ко 4торый вместе с поршнями 4, 5 и крышкой б под действием собственного веса и веса сборника осадка 20 опускается в крайнее нижнее положение, определяемое длиной тяги 17, По мере перемещения штока 3 происходит последовательное вытеснение в опробываемый объем воды вначале хлористого кальция из нижней полости б, а затем и щелочи из верхней полости а, В результате чего в объеме воды в скважине, ниже камеры и выше сборника осадка, образуется карбонатный осадок, который осаждается в сборнике осадка 20. По окончании устройство извлекают на поверхность с помощью механизма 25 перемещения устройства. Содержащийся в сборнике осадок карбоната с водой сливают в соответствующие емкости и отправляют на анализы в лабораторию. Формула изобретения1. Устройство для отбора проб осадков в скважинах для радиоуглеродного датирования подземных вод, содержащее камеру для инжектирования рабочего раствора, сборник осадка карбонатов, механизм перемещения устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности отобранной пробы и ускорения процесса отбора пробы, камера выполнена с окнами, расположенными в ее верхней части, снабжена полым штоком с двумя поршнями и крышкой, жестко установленными на штоке, рычагами, установленными с возможностью взаимодействия со штоком, шток снабжен тягой, механизм перемещения снабжен посылочным грузом, дополнительным тросом и защелками; сборник осадков снабжен обратным клапаном, при этом поршни выполнены с отверстиями, снабженными пробками.2. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что крышка снабжена конусом с окнами, жестко соединенным с крышкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Карасев Б. В. и др. Ускоренный метод полевого концентрирования карбоната для радиоуглеродного датирования подземных вод. Сборник Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования изотоп- ными методами, М., ВСЕГИНГЕО, вып.59, с. 87, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Мо 456180, кл. б 01 Х 1/10, 1973,Изд.324 Тираж 915сударственного комитета СССР по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунс каз 907/7ПО Поиск ставИтелТехред А ечИпвреик шникова одписное ткрытий