[其他]電離室同位素示蹤單井中測定地下水流速流向的裝置

在審

• 申請號: 101986000004175
• 申請日: 1986-06-16
• 公開（公告）號: CN86104175B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 陳建生;戴鴻貴
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院原子能農業利用研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于放射性測井技術，發明提供一種單井中同位素示蹤測定裝置，要求制作簡單、造價低廉、操作簡便安全，測量精度高。發明裝置主要由投源、測量和定位三系統組成。特別是投源系統中采用醫用洗耳球可控制、調節示蹤溶液噴出：測量系統中選用直讀電高室，可直讀出數值矢量，定位系統中采用螢光指南針照像定方位。

本發明屬于放射性測井技術領域。涉及用電離室（簡稱IC）同位素示蹤單井中測定地下水流速流向的裝置。

用放射性同位素示蹤測定地下水流速流向的方方法是MOSer（1957）和Mairhofer等人（1963）分別提出的。采用同位素示蹤測定地下水流速流向的裝置已有多種見諸于世。較早的有接桿計數器;以后有波蘭I·B·HAZZA設計的P-32吸附、X膠片顯影定向定速裝置，日本落合敏郎的三層同位素稀釋室測向測速裝置，DrOSt和KIOt₂等的棉紗網吸附測向、活性炭吸附測向裝置，美國專利4051368、英國專利2009921和1598837介紹的中子活化測向測速裝置，西德慕尼黑水文地質實驗室W·DrOSt1982年的測定地下水滲透流速流向的示蹤新式探頭，還有中國專利85107160中介紹的熱釋光同位素示蹤測量裝置等。但上述各種為有關專業人員熟知的裝置都存在一些不足之處。如接桿器只適用于測淺井需地面電子接收設備，且操作麻煩;各種吸附法容易造成污染，對井深及口徑都有一定要求，操作困難，中子活化法存在防護問題，成本高;西德的新式探頭工藝復雜，探頭內部需有三部控制電機、動密封、導氣管和8芯電纜，加上地面接收儀器，造價昂貴，推廣使用受到限制，熱釋光同位素測定裝置雖測定精度高，制造簡便，投源少，但需要兩芯電纜和地面測量設備，熱釋光測量技術要求較高。

本發明的任務是提供一種同位素示蹤測定裝置而要求避免上述不足，制作簡單，造價低廉，操作，簡便安全，測量精度高。據發明，裝置主要是由投源系統、測量系統和定位系統三部分組成，特別是投源系統采用醫用洗耳球，測量系統采用直讀電離室、定位系統采用指南針極端涂螢光使相紙感光成像等，使發明裝置達到了發明任務所提出的要求。

下面依據附圖進一步闡期發明的各個技術細節。

圖1為本發明裝置結構示意圖，指明了與發明一致的測定裝置的結構。

圖2是測量系統直讀電離室組的組裝示意圖。

圖3是定位系統的涂有螢光物質的指南針示意圖。

本發明的構思可用圖1、2、3來說明。整個裝置是由外殼、投源系統、測量系統和定位系統所組成。見圖1，投源系統由測繩（1）重錘（2）、輕質內缸（3）、螺栓（4）和洗耳球（6）所構成。測繩穿過重錘與螺栓相連接，螺栓穿過內缸兩側的槽與外缸（即外殼上部）相連接，內缸上方是重錘，其下方壓在洗耳球上。將符合示蹤條件的放射性同位素溶液注入洗耳球（6），同位素溶液經洗耳球噴出后經窗棱（8）旁邊均勻流出，注入洗耳球（6）的溶液不宜過滿，要留有一定的空間，以保證溶液能全部噴出。測繩（1）為普通鋼絲繩，內缸（3）用輕質材料制成，可以上下活動，壓在洗耳球上，不會使其變形。當整個裝置落到井中測量位置時，沿測繩（1）投下重錘（2）壓在內缸（3）上，在重錘（2）的作用下，洗耳球（6）內的同位素溶液通過窗棱（8）兩側進入稀釋腔體，與井水均勻混合。

測量系統由置放在金屬薄壁密封罩（9）中對稱排列的電離室（11）組構成，安放在洗耳球噴口下方，直讀電離室由目鏡（透鏡和標尺）（20），物鏡（21，驗電器（22），和充電觸頭構成。電離室組中央為帶有槽的鉛柱（或銅柱）（10），用于屏蔽掉其他方向來的γ射線，密封罩（9）上部半球狀鉛（或銅）體，可使電離室（11）避免受到垂向的照射。在稀釋腔體內，與井水均勻混合的同位素溶液，在水流的作用下，示蹤同位素沿著流水方向做機械彌敢運動，因而同位素在稀釋腔體內呈不均勻分布。順水流方向濃度最高，逆水流方向濃度最低，根據這個原理，通過測量系統電離室組的讀數矢量，即可判別所測地層地下水的流向。