[發(fā)明專利]一種深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810564337.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN108756853A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張平松;程樺;姚直書;許光泉;榮傳新;李圣林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B47/11;E21B49/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 程華

1.一種深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于：包括探測(cè)器和投源器，所述探測(cè)器用于放置于測(cè)試孔中；所述投源器用于放置于投源孔中；所述探測(cè)器連接有數(shù)據(jù)采集儀器，所述投源器連接有投源控制儀器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于：所述探測(cè)器和所述投源器分別設(shè)置在電纜上，且分別通過位于測(cè)試孔和投源孔外的定滑輪在所述測(cè)試孔和投源孔內(nèi)上下移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于：所述探測(cè)器具有兩個(gè)探頭，包括電阻率儀器探頭及高精度溫度傳感單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于：位于測(cè)試孔內(nèi)的電纜上等間距的安裝有三組探測(cè)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于：位于測(cè)試孔和投源孔內(nèi)的電纜收放長(zhǎng)度不大于測(cè)試孔和投源孔中目標(biāo)含水層段深度。

6.一種深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定電導(dǎo)率與示蹤劑溶液濃度在不同溫度下的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

(2)選擇鉆孔，鉆孔數(shù)至少為兩個(gè)；

(3)對(duì)鉆孔巖性進(jìn)行地質(zhì)編錄，選取目標(biāo)含水層段；

(4)選取兩個(gè)目標(biāo)鉆孔，將探測(cè)器下入孔中目標(biāo)含水層段，測(cè)試電導(dǎo)率背景值及溫度值；

(5)步驟(4)中兩個(gè)目標(biāo)鉆孔，一個(gè)下入探測(cè)器，作為探測(cè)孔，一個(gè)下入投源器，作為投源孔；使用投源器在投源孔中投入示蹤劑溶液，使用探測(cè)器在探測(cè)孔中測(cè)量孔中水電導(dǎo)率及溫度，得到示蹤劑溶液溶度隨時(shí)間的分布曲線；

(6)測(cè)試完畢，探測(cè)孔和投源孔兩個(gè)鉆孔互換，進(jìn)行交叉測(cè)試，測(cè)試前再測(cè)試一次電導(dǎo)率背景值；

(7)利用得到的示蹤劑溶液溶度隨時(shí)間的分布曲線，計(jì)算得到孔中地下水滲流流速、流向。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：步驟(7)其采用的計(jì)算公式為：

其中v_i表示一組探測(cè)器測(cè)得的地下水滲流流速，取1,2,3；ΔL表示測(cè)試孔和投源孔目標(biāo)含水層間的直線距離；ΔT表示每次測(cè)試的時(shí)間；

測(cè)試孔中電纜上安裝有三組探測(cè)器，每組探測(cè)器每次測(cè)試都會(huì)測(cè)得一個(gè)地下水滲流流速，將三組流速取平均值得到最終地下水滲流流速：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：所述示蹤劑溶液采用食鹽水溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：每次測(cè)試以示蹤劑溶液溶度達(dá)到最高值并保持穩(wěn)定為結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，測(cè)試時(shí)間以達(dá)到最高溶度值為結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：在鉆孔中測(cè)試得到地下水的電導(dǎo)率及溫度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定的電導(dǎo)率與示蹤劑溶液濃度在不同溫度下的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到地下水中的示蹤劑溶液濃度；數(shù)據(jù)采集儀器采集數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)同步記錄時(shí)間，從而可以得到示蹤劑溶液溶度隨時(shí)間的分布曲線。