用於地下水儲量測定的栓塞式套管裝置的製作方法

2023-06-17 20:59:46

本實用新型涉及地下水勘探技術領域，具體的說是用於地下水儲量測定的栓塞式套管裝置。

背景技術：

地下含水層的厚度，研究區域含水構造面積和巖土體的滲透性參數(如滲透係數)是評價地下水資源，研究地下水補徑排關係，了解地下水儲存量的重要水文地質參數。

其中，對於含水層巖土體的滲透性參數的測定中，常規的確定方法有：裂隙樣本法、抽水試驗法、壓水試驗法和數值反演法等。在均值各項同性的裂隙巖體中，常用裂隙樣本法或抽水試驗法；對於非均質各向異性的巖土體，一般只能採用第三或第四類方法。

至今，國內測定滲透性參數的主要手段為抽水試驗，偶爾會用一些如簡易注水、水位恢復法、物探法等替代。由於抽水試驗本身存在較多的缺陷，如理論的不完善、精確度不高、實際運用複雜，並且要求在主孔抽水的同時，周圍布置多個觀測孔進行水位測量，耗費資金、人力較多。特別是在滲透性較弱的含水層，做抽水試驗非常困難。

微水試驗(Slug Test)是一種國外先進的現場快速測試巖土體滲透性參數的方法，但是，在試驗過程中沒有很好的設備用於排除各非試驗層的影響，從而導致實驗結果並不理想。

技術實現要素：

根據上述不足之處，本實用新型的目的是提供一種適用於微水試驗中用於排除各非試驗層的影響，保證試驗結果準確性的用於地下水儲量測定的栓塞式套管裝置。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案在於：用於地下水儲量測定的栓塞式套管裝置，包括內部中空的柱狀管體，管體的中部段上環設有若干個滲水孔，管體外周設有兩個可移動的環形栓塞，管體的一端設有封閉單元，管體的另一端設有管體封蓋，管體與管體封蓋之間可拆卸連接，管體封蓋設有通孔。

優選的是：所述的環形栓塞設有固定裝置。

優選的是：所述的固定裝置為設置在環設栓塞外周的彈性繩。

優選的是：所述的環形栓塞外周設有與彈性繩相配合的環形凹槽。

優選的是：所述的封閉單元是與管體一體設置的封閉管底。

優選的是：所述的封閉單元為與管體端部相配合的蓋狀栓塞。

優選的是：所述的蓋狀栓塞設有固定裝置。

優選的是：所述的固定裝置為設置在蓋狀栓塞外周的彈性繩。

優選的是：所述的蓋狀栓塞外周設有與彈性繩相配合的環形凹槽。

優選的是：所述管體與管體封蓋通過螺紋連接。

本實用新型的有益效果在於：

(1)本裝置通過將管體底部密封，設有滲水孔的管體外壁上下設置環形栓塞，可有效防止兩個環形栓塞之間管體段內的水流順管體壁與孔壁之間空隙流動，使管體內水位僅在有效段與含水層產生水力聯繫，大大減少了微水試驗誤差。

(2)本裝置管體均設有滲水孔，並且上下設置可移動的兩個環形栓塞，可以根據現場需要，調整環形栓塞的位置及間距，更好的配合不同條件的現場，使得本裝置普適性強。

(3)通過本裝置，可以與工程現場使用的套管配套安裝，節約試驗準備及拆卸時間。通過本裝置，可以簡便、經濟地現場即可快速測定和計算試驗結果，極大的減少了試驗對勘探現場的施工進度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖；

圖3是本實用新型的環形栓塞的結構示意圖；

圖4是本實用新型的蓋狀栓塞的結構示意圖；

圖5是本實用新型的使用狀態圖。

圖中，1-通孔；2-管體封蓋；3-管體；4-環形栓塞；5-蓋狀栓塞；6-滲水孔；7-內螺紋；8-外螺紋；9-彈性繩；10-環形凹槽；11-封閉管底；A-非飽和帶；B-飽和帶；C-弱含水層；D隔水底板。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示的用於地下水儲量測定的栓塞式套管裝置，包括內部中空的柱狀管體3，管體3的中部段上環設有若干個滲水孔6，管體3外周設有兩個可移動的環形栓塞4，管體3的一端設有封閉單元，管體3的另一端設有管體封蓋2，管體3與管體封蓋2之間可拆卸連接，管體封蓋2設有通孔1。其中，柱狀管體3可以設置成多種外徑和多種長度，以適應不同的現場條件使用需求。滲水孔6覆蓋中部管體3，通過環形栓塞4的位置來確定具體有效的封閉阻隔段，及有效使用段，這樣可以根據弱水層的深淺進行調整環形栓塞4的位置。其中，環形栓塞4可以為稍有彈性的橡膠圈，使用時套在管體3外周即可，非常方便。再者，管體3外周可以設有標記深度的刻度，便於試驗時確定環形栓塞4的位置。其中，通孔1是當探測裝置進入管體3後用於通過連接線的。

進一步的，為了將環形栓塞更加牢固的固定在管體上，環形栓塞4設有固定裝置。其中，固定裝置為設置在環設栓塞4外周的彈性繩9，如圖3所示。

進一步的，為保持本裝置外周的形狀的規則性，即本裝置外壁的平整性，環形栓塞4外周設有與彈性繩9相配合的環形凹槽10，用於容納彈性繩9，如圖3所示這樣彈性繩9不會突出於本裝置的外表面，避免破壞本裝置實際起到的阻隔作用。同時，也可以避免在下管過程中因彈性繩9位移而造成環設環形栓塞4的位移，從而起不到阻隔非試驗層的目的。

進一步的，封閉單元為與管體3端部相配合的蓋狀栓塞5，用於將管體3進行密封。蓋狀栓塞5可以為稍有彈性的一端封閉的橡膠圈，套設在管體3端部即可。

進一步的，為了是蓋狀栓塞5更加牢固的固定在管體3端部，蓋狀栓塞5設有固定裝置。其中，固定裝置為設置在蓋狀栓塞5外周的彈性繩9，如圖4所示。

進一步的，為保持本裝置外周的形狀的規則性，即本裝置外壁的平整性，蓋狀栓塞5外周設有與彈性繩9相配合的環形凹槽10，用於容納彈性繩9，如圖4所示，這樣彈性繩9不會突出於本裝置的外表面，避免破壞本裝置實際起到的阻隔作用。同時，也可以避免在下管過程中因彈性繩9位移而造成蓋狀栓塞5的位移，從而起不到封閉的作用。

進一步的，為了便於管體3與管體封蓋2之間的拆裝，管體3與管體封蓋2通過螺紋連接。其中，管體3端部內壁設有內螺紋7，相應的管體封蓋2的外壁設有外螺紋8。當然，在管體3端部的外壁設有外螺紋8，相應的管體封蓋2內壁設有內螺紋7也可以，只要保證管體3與管體封蓋2連接後外壁平整即可。

使用時，根據鑽探現場鑽孔孔徑大小，選取對應外徑的微水試驗栓塞套管；將蓋狀栓塞5套設在管體3下落端的端部，並通過彈性繩10進行固定；根據前期探測，確定弱含水層的位置，調整環形栓塞4的位置，通過彈性繩10進行固定；用鑽機將本裝置下放至鑽孔內需要測定滲透係數試段；管體3頂端安裝管體封蓋2並與鑽機套管連接後，管體底部與有效段上下端皆有橡膠栓塞密封，管體3內部水柱與含水層僅在有效段存在水力聯繫；固定微水試驗裝置後進行微水試驗。使用狀態圖參考圖5。

實施例2

如圖2所示，與實施例1不同的是，直接將管體3的端部設置成為封閉管底11，這樣便省卻了蓋狀栓塞的使用。其餘同實施例1。

使用時，省卻了安裝蓋狀栓塞的步驟，其餘同實施例1中的使用方法。