CZ2010331A3 - Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech - Google Patents

Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech Download PDF

Info

Publication number
CZ2010331A3
CZ2010331A3 CZ20100331A CZ2010331A CZ2010331A3 CZ 2010331 A3 CZ2010331 A3 CZ 2010331A3 CZ 20100331 A CZ20100331 A CZ 20100331A CZ 2010331 A CZ2010331 A CZ 2010331A CZ 2010331 A3 CZ2010331 A3 CZ 2010331A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
color
camera
borehole
food
pixel
Prior art date
Application number
CZ20100331A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ302579B6 (cs
Inventor
Procházka@Martin
Pitrák@Michal
Original Assignee
Aquatest A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aquatest A.S. filed Critical Aquatest A.S.
Priority to CZ20100331A priority Critical patent/CZ302579B6/cs
Publication of CZ2010331A3 publication Critical patent/CZ2010331A3/cs
Publication of CZ302579B6 publication Critical patent/CZ302579B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech s použitím vrtné kamery a potravinárského barviva, urceného ke znacení proudící vody, spocívá v tom, že se do vrtu, pod hladinu podzemní vody, spustí spolecne se zdrojem potravinárské barvy orientovaná vrtná kamera s náklonem objektivu kolem osy kolmé na osu vrtu a rotací objektivu kolem osy vrtu a s mericím nástavcem, jehož osa je rovnobežná s osou vrtu, vrtná kamera s mericím nástavcem se umístí do hloubky, v níž bylo predtím zjišteno horizontální proudení podzemní vody, a do prostoru proti perforacním šterbinám v pažnici vrtu, zdroj potravinárské barvy v obalu, který je ve vode alespon cástecne rozpustný, postupne pasivne uvolnuje potravinárské barvivo do proudící vody, vrtná kamera ukládá videozáznam a z nej pak také statické snímky obarvené proudící vody ve zvoleném casovém kroku, každý statický snímek se prevede do umelé barevné škály, která zvýraznuje polohu barevné znacky i pri velmi nízkých koncentracích barvy ve vrtu, výsledkem zpracování je série snímku ve falešných barvách, porovnáním obrysu pozice barevné znacky ze snímku z ruzných casu se urcí smer pohybu barevné znacky, a tedy i smer pohybu podzemní vody v horizontální rovine uvnitr vrtu. Mericí nástavec sestává z integrovaného ochranného koše (1), k nemuž je pripevnena vrtná kamera (13), ochranný koš (1) je tvoren prstencem (10), k nemuž jsou vertikálne pripojeny nejméne tri tycky (11), které jsou na opacném dolním konci spojeny s válcovitou miskou (12), v níž je ve stredu umísten kompas (5), na misce (12) je pevne pritisknuta desticka (4) ve tvaru mezikruží, nad jejím stredem je umísten z

Description

Metoda určování směru horizontálního proudění podzemní vody v jednotlivých vrtech.
Oblast techniky
Návrh se týká metody měření azimutálního směru horizontálního proudění vody ve vrtu s použitím potravinářského barviva, určeného ke značení proudící vody. Metoda umožňuje určit směr proudění v jednom vrtu. Na základě směru horizontálního proudění ve vrtu lze usuzovat na stejný* nebo velmi podobný směr proudění v širším okolí. Znalost směru horizontálního proudění je zásadní pro různé geologické aplikace, například zjištění a predikci pohybu kontaminačního mraku, upřesnění, potvrzeníK nebo zjištění směrů proudění podzemní vody v rámci plošných hydrogeologických studiíeh atd.
Dosavadní stav techniky
Existující metoda určování směru horizontálního proudění ve vrtech používá potravinářského barviva a série orientovaných elektronických snímačů. Nevýhodou tohoto systému je nízká rozlišovací schopnost, odpovídající počtu do kruhu rozmístěných světlocitlivých senzorů. Jednotlivé senzory jsou orientovány pomocí elektronického kompasu. Ke každému senzoru je možné v čase sestrojit křivku optické průzračnosti vody. Po uvolnění barevné značky uprostřed kruhu senzorů dojde v prostředí s horizontálním prouděním k odplavení mraku barviva rozpuštěného ve vodě. Předpokládá se, že senzor, který leží ve směru nejpodobnějším směru horizontálního proudění, bude nejvíce zacloněn rozpuštěným barvivém.
Patent DEJ4230919 popisuje sondu pro určování směru horizontálního proudění vody ve vrtech. Sestává z optického objektivu s fixním pohledem směrem dolů a se zaostřením na jedinnou úzkou rovinu, kolmou na osu sondy (vrtu). Ke značkování podzemní vody používá fluorescein. Tato sonda neumožňuje zjistit orientaci perforačních štěrbin, které mohou mít zcela zásadní vliv na změnu směru proudění uvnitř vrtu,, oproti směru proudění v horninovém prostředí mimo vrt.
Patent GB2395555 se týká stanovování některých základních chemicko-fyzikálních charakteristik podzemních vod, prováděnému přímo ve vrtu bez nutnosti odebírat vzorky na laboratorní analýzy. Podstatou stanovování těchto charakteristik je použití činidla, které
- 2 — v podzemní vodě vyvolá změnu zabarvenív závislosti na pH vody, která je registrována vrtnou kamerou. Ze záznamu obrazu této kamery je na povrchu kolorimetrickou analýzou vyhodnoceno například pH.
Patent GB2337106 nepoužívá vrtnou kameru v pravém slova smyslu. Tento patent využívá optoelektronické zjišťování odrazivosti a fluorescence různých médií, které se vyskytují ve vrtech hloubených pro naftový průmysl.
Nevýhodou stávající techniky je to, že není možné odhalit souvislosti mezi pohybem barevné značky a konstrukcí vrtu. Pohyb vody ve vrtu bývá totiž ovlivněn umístěním perforačních štěrbin výstroje vrtu, což stávajícími metodami nebylo možno postihnout.
Dosavadní technika rovněž neumožňuje rozlišit vlastní pohyb podzemní vody a falešný pohyl^ daný gravitačním pohybem barevné značky. Gravitačním pohybem je myšlen pohyb, vyvolaný rozdílnou hustotou čisté a obarvené vody. i
Podstata vynálezu
Metoda určování směru horizontálního proudění podzemní vody v jednotlivých vrtech s použitím potravinářského barviva^ určeného ke značení proudící vody., podle vynálezu, spočívá v tom, že se do vrtu, pod hladinu podzemní vody, spustí společně se zdrojem potravinářské barvy orientovaná vrtná kamera s náklonem objektivu kolem osy kolmé na osu vrtu a rotací objektivu kolem osy vrtu a s měřícím nástavcem, jehož osa je rovnoběžná s osou vrtu. Vrtná kamera s měřicím nástavcem se umístí do hloubky, v níž bylo předtím zjištěno horizontální proudění podzemní vody, a do prostoru proti perforačním štěrbinám v pažnici vrtu. Umístění měřícího nástavce se zdrojem potravinářské barvy přesně oproti perforačním štěrbinám je zajištěno použitím kamery s náklonem a rotací objektivu. Při vlastním měření je objektiv kamery namířen rovnoběžně s osou vrtu a sleduje pod objektivem ležící zdroj potravinářské barvy a ještě níže ležící kompas. Zdroj potravinářské barvy v obalu, který je ve vodě alespoň částečně rozpustný, postupně pasivně uvolňuje potravinářské barvivo do proudící vody, vrtná kamera ukládá videozáznam a z něj pak také statické snímky obarvené proudící vody ve zvoleném časovém kroku. Každý statický snímek se převede do umělé barevné škály, která zvýrazňuje polohu barevné značky i při velmi nízkých koncentracích barvy ve vrtu, výsledkem zpracování je série snímků ve falešných barvách, porovnáním obrysu pozice barevné značky ze snímků
-3 — z různých časuje možné určit směr pohybu barevné značky a tedy i směr pohybu podzemní vody v horizontální rovině uvnitř vrtu.
Statické snímky videozáznamu z barevného systému RGB, ve kterém je vzhled každého pixelu určen kombinací barevných složek červená, zelená,' modrá,’ se převedou do barevného systému HSL, kde je vzhled každého pixelu rozložen do složek: barevný odstín,' sytost a světlost, v barevném systému HSL je možné v jeho složce „hue^barevný odstín“ \ vyjádřit číselně podobnost barvy každého pixelu ve statickém snímku od referenční barvy < stanovené uživatelem, která je vybrána z oblasti syté barevné značky na jednom ze statických snímků z času těsně po uvolnění barevné značky z rozpustného obalu,' číselně vyjádřeno je „podobnost barevného odstínu každého jednotlivého pixelu od barevnéhři
X V <. ý ;<
odstínu pixelu referenční barvy“ = | | + | (PS^S-SO)) | + | <PL*(LŤLO)J:I, * '· ‘a , A < * S' kde j | je absolutní hodnota, PH, PS a PL jsou procentuální podíly složek H, S a L na výsledku, které jsou dle empirické zkušenosti stanoveny na 9()%, 0% a 1 oj%, H,Š,L jsou hodnoty barevného odstínu (hue), sytosti (saturation) a světlosti (lightness) právě zpracovávaného pixelu ze statického obrázku, HO, SO a L0 jsou hodnoty HSL pixelu referenční barvy, |(aždý jeden snímek je tedy na úrovni pixelů po této operaci složen z čísel / vyjadřujících podobnost vůči referenční barvě/ poté se všechny statické snímky převedou zpět do barevného systému RGB.
S výhodou se používá modrá potravinářská barva, protože její výskyt je ve vrtech neobvyklý.
Pro určování směru horizontálního proudění podzemní vody v jednotlivých vrtech se podle vynálezu používá měřicí nástavec na vrtnou kameru s náklonem objektivu kolem osy kolmé na osu vrtu a rotací objektivu kolem osy vrtu, se zdrojem barvy, který sestává z integrovaného ochranného koše (jj, k němuž je připevněna vrtná kamera (13), ochranný koš (L) je tvořen prstencem (IQ), k němuž jsou vertikálně připojeny nejméně tri tyčky (11), které jsou na opačném dolním konci spojeny s válcovitou miskou (12), v níž je ve středu umístěn kompas (5), na misce (12) je pevně přitisknuta destička (4) ve tvaru mezikruží, nad jejím středem je umístěn zdroj Q) potravinářské barvy, kamera (13) je upevněna v prstenci (10), její objektiv (6), kolem něhož je umístěno osvětlení, je opatřen ochranným dómem (krytem) (8) z průhledného plastuAa uložen uvnitř koše (1), mezi zdrojem (3) barvy a dómem (8) je umístěna průhledná , plexisklová nebo skleněná deska (2) se sklonem 12° až 18° vzhledem k rovině kolmé na podélnou osu nástavce, všechny součástky nástavce jsou vytvořeny z nemagnetického materiálu.
Destička (4) má bílý povrch.
-4 '
Zdroj (3) barvy je tvořen ve vodě částečně rozpustnou tobolkou , v níž je umístěna potravinářská barva s výhodou modrá. Zdroj barvy (3) je připevněn k jedné z tyček (H) drátkem.
Osvětlení vrtu je tvořeno věncem LED diod kolem objektivu vrtné kamery.
Deska (2) je do vnitřního prostoru koše ( L) připevněna k tyčkám (Lt) třmínky s možností pohybu podél tyček.
Ke dnu misky (J2) je připevněn náběhový kónus (J.) pro snadeájši průchod vrtem.
Novým přístupem je kombinace existující vrtné orientované kamery s náklonem a rotací objektivu # se speciálním nástavcem pro měření horizontálního proudění podzemní vody ve vrtu. Díky použití vrtné kamery vzniká optický záznam, který lze dále různě zpracovávat. Na to navazuje druhá důležitá novinka, kterou je zpracování televizního záznamu pomocí vlastního speciálního programu.
Je výhodné používat k obarveni - značení proudící vody1'modrou barvu právě proto, že se ve vrtech modrá barva prakticky nevyskytuje.
Vrtná kamera je při měření opatrně spuštěna do vrtu do patřičné hloubky, v níž bylo předtím klasickým karotážním měřením (metoda ředění označené kapaliny) zjištěno horizontální proudění podzemní vody. Po zastavení sondy v patřičné hloubce je prováděn záznam videa. K obarvení proudící vody slouží potravinářská barva, která je umístěna v měřícím prostoru nástavce mezi skloněnou průhlednou plochou a miskou s kompasem v tobolce, z níž se uvolňuje pasivním způsobem, tak, aby nedošlo ke zbytečným turbulencím. Dále je třeba, aby tato tobolka barvu uvolnila až po zastavení sondy pod hladinou podzemní vody v hloubce sledování horizontálního proudění. Tobolka může mít více podob. Nejčastěji se jedná o nemagnetickou kovovou trubičku, obsahující roztok potravinářské barvy, uzavřenou zespodu ztuhlým karamelem a svrchu voskem. Jiným druhem tobolky je kapsle z tvrdého papíru, obsahující nerozředěnou barvu v podobě prášku. K rozpuštění karamelu* nebo papíru a k uvolnění barviva a vytvoření barevné značky dojde po několika desítkách minut. To jc dostatečný čas pro to, aby se podařilo nastavit bez vzniku turbulentních pohybů vody ve vrtu vrtnou kameru s měřícím nástavcem do hloubky, kde má dojít k měření směru horizontálního proudění.
Při zapouštění do dané hloubky je díky přímé vizuální kontrole možné zajistit to, aby měřící prostor sondy ležel proti perforačním štěrbinám v pažme i vrtu. Pomocí kamery je také možné zjistit orientaci perforace a ocenit tak vliv této orientace na směr prouděni podzemní vody ve vrtu. Během měřeni je výhodné záznam ukládat po menších částech proto, aby mohly být již uložené části videozáznamu přímo na místě zpracovány speciálním ,· námi vyvinutým programem. Díky tomuto zpracování je možné přímo v terénu určit čas, kdy je již sběr dat dostatečný a měření může být ukončeno. Po ukončení sledování pohybu barevné značky na pozadí kompasu lze odpojit nástavec a vrtnou kamerou provést klasickou televizní prohlídku vrtu až na dno.
Autory vynálezu vypracovaný program „Azimuthal Image Difference Analyzer“, zkráceně „AIDA“, který je nedílnou součástí systému měření směru horizontálního proudění ve vrtu, je založen na zvýrazněni pozice barevné značky převodem do falešných barev a vytvořením izolinií, odpovídajících poloze barevné značky v různých časech po počátku sledování pohybu značky. Program ukládá statické snímky, vybrané z videozáznamu, se zvoleným časovým krokem. Každý statický snímek je převeden do umělé barevné škály, která zvýrazňuje polohu barevné značky i při velmi nízkých koncentracích barvy ve vrtu.
Základem převodu do falešných barev je převod statického snímku videozáznamu z barevného systému RGB ('red, green, blue), ve kterém je vzhled každého pixelu určen ikombinací barevných složek,červená, zelená,' modrá, do barevného systému HSL (jiný typ barevného systému z anglických výrazů: hue-odstín, saturation-sytost, light-světlost), kde je / '1 vzhled každého pixelu rozložen do složeky barevný odstín, sytost a .světlosti V barevném .•Ϊ : systému HSL je možné v jeho složce „hug-jbarevný odstín“ vyjádřit číselně podobnost barvy každého pixelu ve statickém snímku od referenční barvy, stanovené uživatelem, která je vybrána z oblasti syté barevné značky na jednom ze statických snímků z času těsně po uvolnění barevné značky z rozpustného obalu. Podobnost barevného odstínu každého I jednotlivého pixelu od barevného odstínu referenční barvy se vyjádří číselně námi vyvinutým jednoduchým aritmetickým výpočtem:
výsledek = |(ΡΗ·ΪΗ-ΗΟ)}| + (PS*(S-SO))I + ;(PL*'(E-L0))|, kde [ | je absolutní hodnota, PH, PS a PL jsou uživatelem zadané procentuální podíly složek H, S a L na výsledku, H,S,L jsou hodnoty barevného odstínu (hue), sytosti (saturation) a světlosti (lightness) právě zpracovávaného pixelu z obrázku, HO, SO a LO jsou hodnoty HSL referenční barvy. Každý jeden snímek je tedy na úrovni pixelů po této operaci složen z čísel vyjadřujících podobnost vůči referenční barvě. Poté se všechny statické snímky převedou zpět do barevného systému RGB, do takzvaných falešných barev. Převod vypočtených „výsledků“ pro každý pixel z obrázku je proveden pomocí zpětné transformace z barevného systému HSL do barevného systému RGB. Před převodem jsou nalezeny extrémy mezi všemi ,.výsledky“ ze všech zpracovávaných snímků a hodnota výsledku každého obrazového bodu z každého snímku je normována na stupnici těchto extrému. Poté je každému obrazovému bodu a jeho „výsledku přiřazena barva v barevném systému RGB. Při přiřazování takzvané falešné barvy je stupnice extrémů mapována na plné barevné spektrum.
Výsledkem zpracování je série snímků ve falešných barvách. Tyto snímky lze ručně procházet a sledovat změnu polohy barevné značky. Neboje možné použít metodu izolinií a na vybraných statických snímcích zakreslit obrys pozice barevné značky. Porovnáním pozice obrysových izolinií ze snímků z různých časů je možné určit směr pohybu barevné značky a tedy i směr pohybu podzemní vody v horizontální rovině uvnitř vrtu.
Přínosem nového detektoru směru proudění oproti stávajícím systémům, používajícím orientované fotodiodyelektronické snímače je zapojení orientované vrtné kamery. Díky optickému obrazu má operátor přímou vizuální kontrolu nad hloubkovým umístěním měřícího nástavce. Televizní záznam také dovoluje určit orientaci perforace pažnic a tím také popsat případný vliv orientace perforace na určený směr proudění. Nemalou výhodou je také to, že po skončení sledování směru horizontálního proudění, které se provádí při zafixované pozici sondy v jedné hloubce, je možné po jednoduché demontáži nástavce učinit klasickou TV prohlídku vrtu. Analýzou optického obrazu je možno eliminovat vliv gravitačního pohybu barevné značky, ke kterému dochází v důsledku i jen minimálního úklonu vrtu, což je velice častý případ. Výhodou oproti stávající technice je také možnost rozpoznat nechtěné turbulentní pohyby barevné značky, které by mohly vést ke stanovení nesprávného směru proudění.
Díky tomu, že výstupem sondy, používající vrtnou kameru, je videozáznam a nikoli graf průběhu zaclonění senzorů v čase, je množství výstupních informací oproti dřívějšímu způsobu nepoměrně větší. To dává možnost s těmito informacemi dále pracovat a různými postupy z nich interpretovat přesně a jednoznačně směr horizontálního proudění.
Oproti klasickým sondám, obsahujícím světlocitlivé senzory, má tedy použití vrtné kamery výhodu v přímé vizuální účasti operátora na měření, větší úhlové citlivosti a možnosti současné TV prohlídky vrtu a určení směru horizontálního proudění během jediného měření. Nemalým přínosem je také to, že měřící nástavec lze připojit kjiž existující kameře a odpadá tak část investice při zavádění této nové karotážní metody. Měřící nástavec lze samozřejmě kdykoli od vrtné kamery odpojit. Měření směru
-7 — horizontálního proudění, založený na principu vrtné kamery je přirozenou součástí širšího komplexu karotážních měření. Klasické karotážní měření, určující proudění podzemní vody ve vrtu, by mělo předcházet měření směru horizontálního proudění proto, aby byla nalezena hloubka s nejsilnějším horizontálním prouděním, do které je v dalším kroku umístěna vrtná kamera s měřícím nástavcem.
Nedílnou součástí vynálezu je i nový způsob zvýraznění pohybu barevné značky a interpretace tohoto pohybu. K tomuto účelu byl i nově vyvinutý software L
Přehled obrázků y Aí íL_
Na obr. 1 je znázorněn nástavec na vrtnou kameru.
Na obr. 2 je porovnání záznamu statického snímku z kamery se záznamem získaným transformací do falešných barev.
Příklad provedení Λ > iz/T.,
Na obrá3te»=+f0br. 2p je příklad jednoho statického snímku, vyjmutého z videozáznamu, pořízeného při stanovování směru horizontálního proudění podzemní vody ve vrtu. Horní část obrázku ukazuje statický snímek ve skutečných barvách tak, jak byl zaznamenán vrtnou kamerou. Dolní polovinu obrázku zabírá tentýž statický snímek po převodu na falešné barvy. Transformace ze skutečných na falešné barvy byla provedena pomocí námi vyvinutého programu „AIDA.“ Snímek ve falešných barvách zvýrazňuje pozici barevné značky. Zcela dole je na obrázku viditelná barevná stupnice^ odpovídající významu jednotlivých barev ve snímku s falešnými l?arvami. Barva zcela vlevo na barevné škále odpovídá minimální podobnosti se zadanou referenční barved (barva syté barevné značky těsně po uvolnění z tobolky). Barvy z pravého konce barevné škály odpovídají naopak velké podobnosti barevného odstínu daných oblastí statického snímku preferenční barvo». Snímky na obrázku (0br. 2) byly pořízeny při takovém postavení vrtné kamery, kdy objektiv byl v hloubce 17,66 m pod terénem. Hladina podzemní vody se nacházela jen několik centimetrů nad touto hloubkou. To znamená, že měření bylo provedeno tak blízko hladině, jak to jen bylo možné (objektiv musí být vždy ponořen pod hladinu podzemní vody). Při této poloze objektivu ležel měřicí prostor v hloubce í 7,77ažl7,80 m. Jako horní omezení měřícího prostoru je udán střed průhledné skloněné plochy. Měření směru horizontálního proudění sledovalo pohyb vody ve vrstvě turonského písčitého prachovce.
Podle karotážního měřeni metody ředění označené kapaliny, provedeného v tomto vrtu již dříve, bylo jasné, že horizontální proudění v tomto vrtu je nejsilnější těsně u hladiny podzemní vody a dosahuje rychlosti 0,6 m/den. Podle televizního záznamu technického stavu vrtu provedeného po měření směru horizontálního proudění je zřejmé, že perforaci pažnice tvoří otvory vrtané po 18 stupních podél celého obvodu pažnice. Perforace je tedy dosti hustá a neovlivňuje tudíž směr horizontálního proudění. Pažnice sama je zhotovena z polyetylénu, což vyhovuje nárokům měřícího zařízení na nemagnetičnost výstroje vrtu. Statické snímky na obrfekH^fObr. 2)t byly pořízeny v čase 33 minut po uvolněni barevné značky. Barevná značka (roztok potravinářské modré barvy) se uvolnila z tobolky s obsahem 0,125 ml. V tomto prostoru byla rozpuštěná barva s koncentrací cca 50 %. Podle vyhodnocení snímků ve falešných barvách proudí ve sledované hloubce podzemní voda směrem k ZJŽ (azimut 251 °).
Pro sledování směru horizontálního proudění podzemní vody byl k vrtné kameře 13 připojen měřící nástavec, zobrazený na (obr. lý. Nástavec sestává z integrovaného ochranného koše 1, který tvoří kostru celého nástavce. Ochranný koš 1 je tvořen prstencem 10, k němuž jsou vertikálně připojeny čtyři tyčky 11. které jsou na opačném, dolním konci spojeny s válcovitou miskou 12. v níž je ve středu umístěn kompas 5. K.e dnu misky 12 je připevněn náběhový kónus 7 pro snadnější průchod vrtem.
K misce (IJlje shora pevně přitisknuta destička 4, která má tvar mezikruží. Destička 4 má bílý povrch. Nad jejím středem je umístěn zdroj 3 potravinářské barvy. Zdroj jbarvyý3 je tvořen ve vodě částečně rozpustnou tobolkou, v níž je umístěn roztok modré potravinářské barvy. Nástavec je na kameru 13 připevněn pomocí prstence 10. Objektiv kamery 6, kolem něhož je umístěno osvětlení, je opatřen ochranným dómem (krytem) 8 z průhledného plastu a zasunut do horní části ochranného koše 1. Osvětlení je tvořeno věncem LED diod. Mezi zdrojem barvy 3 a dómem kamery 8 je umístěna deska 2 z průhledného materiálu. Jejím účelem je omezit případnou vertikální slož-ku proudění podzemní vody tím, že sledovaný prostor s tobolkou s barvivém je shora-touto deskou 2- i zespodu destičkou 4 vymezen pro sledování horizontální složky proudění. Průhledná deska 2 je skloněna pod úhlem 12° až 18° vzhledem k horizontální rovině. Skloněním průhledné plochy je odstraněn efekt oslňování vrtné kamery vlastními světelnými zdroji. Světlo, dopadající z led diod na skloněnou plochu, se odráží mimo objektiv a neznehodnocuje se obraz rozpouštějící se tobolky s barvou. Žádné součástky nástavce nejsou vyrobeny z ferromagnetického materiálu.
V horní části obrázkrp(Obr. 2): na snímku ve skutečných barvách je viditelná část měřícího nástavce tak, jak je viděna objektivem vrtné kamery. Jsou viditelné čtyři tyčky 11, průhledná skloněná plocha 2' na jedné z tyček je připevněn drátek, nesoucí na svém konci tobolku 3, ze které se uvolnila barevná značka. Tobolka je viditelná přibližně v centru snímku. Dále je viditelné bílé mezikruží 4, na jehož kontrastním pozadí je sledován pohyb barevné modré značky a kompas 5 umístěný uprostřed bílého mezikruží.
Průmyslové využití ; '2 /
Metoda určování směru horizontálního proudění podzemní vody v jednotlivých vrtech je využitelná při geologických průzkumech.

Claims (9)

  1. Patentové nároky
    7/ 33
    1. Metoda určování směru horizontálního proudění podzemní vody v jednotlivých vrtech s použitím vrtné kamery a potravinářského barvivá určeného ke značení proudící vody, vyznačující se tím, že se do vrtu, pod hladinu podzemní vody, spustí společně se zdrojem potravinářské barvy orientovaná vrtná kamera s náklonem objektivu kolem osy kolmé na osu vrtu a rotací objektivu kolem osy vrtu a s měřícím nástavcem, jehož osa je rovnoběžná s osou vrtu, vrtná kamera s měřicím nástavcem se umístí do hloubky, v níž bylo předtím zjištěno horizontální proudění podzemní vody, a do prostoru proti perforačním štěrbinám v pažnici vrtu, zdroj potravinářské barvy v obalu, který je ve vodě alespoň částečně rozpustný, postupně pasivně uvolňuje potravinářské barvivo do proudící vody, vrtná kamera ukládá videozáznam a z něj pak také statické snímky obarvené proudící vody ve zvoleném časovém kroku, každý statický snímek se převede do umělé barevné škály, která zvýrazňuje polohu barevné značky i při velmi nízkých koncentracích barvy ve vrtu, výsledkem zpracování je série snímků ve falešných barvách, porovnáním obrysu pozice barevné značky ze snímků z různých časů je možné' určit směr pohybu barevné značky a tedy i směr pohybu podzemní vody v horizontální rovině uvnitř vrtu.
  2. 2. Metoda podle nároku 1, vyznačující se tím, že statické snímky videozáznamu z barevného systému RGB, ve kterém je vzhled každého pixelu určen kombinací / Z 1 barevných složek^červená,?zelená, modrá, se převedou do barevného systému HSL, kde je vzhled každého pixelu rozložen do složeki barevný odstín,^ sytosti ^světlost/ v barevném systému HSL je možné v jeho složce „hw-barevný odstín vyjádřil·* číselně podobnost barvy každého pixelu ve statickém snímku od referenční barvy stanovené-uživatelem, která je vybrána z oblasti syté barevné značky na jednom ze statických snímků z času těsně po uvolnění barevné značky z rozpustného obalu, číselně vyjádřeno je „podobnost barevného odstínu každého jednotlivého pixelu od barevného odstínu pixelu referenční barvy = | (PH*(H-H0)ý| + | (PS*(S-S0)}| + | (PL*(L-L0)}[, kde | | je absolutní hodnota, PH, PS a PL jsou empiricky stanovené procentuální podíly složek H, S a L na výsledku, H,S,L jsou hodnoty barevného odstínu, sytosti a světlosti právě zpracovávaného pixelu ze statického obrázku, HO, SO a L0 jsou hodnoty HSL pixelu referenční barvy, každý jeden snímek je tedy na úrovni pixelu po této operaci složen z čísel vyjadřujících
    1 1 -podobnost vůči referenční barvě, poté se všechny statické snímky převedou zpět do barevného systému RGB.
  3. 3. Měřicí nástavec, na vrtnou kameru s náklonem objektivu kolem osy kolmé na osu vrtu a rotací objektivu kolem osy vrtu, se zdrojem barvy k vrtné kameře, využitelný pro určování směru horizontálního proudění podzemní vody v jednotlivých vrtech, vyznačující se tím, že sestává z integrovaného ochranného koše (1), k němuž je připevněna vrtná kamera (13). ochranný koš (1) je tvořen prstencem (10). k němuž jsou vertikálně připojeny nejméně tři tyčky (11). které jsou na opačném, dolním konci spojeny s válcovitou miskou (12), v níž je ve středu umístěn kompas (5), na misce (12) je pevně přitisknuta destička (4) ve tvaru mezikruží, nad jejím středem je umístěn zdroj (3) potravinářské barvy, kamera (13) je upevněna v prstenci (10), její objektiv (6), kolem něhož je umístěno osvětlení, je opatřen ochranným dómem (8) z průhledného plastu* a uložen uvnitř koše (1), mezi zdrojem (3) barvy a dómem (8) je umístěna průhledná, plexisklová nebo skleněná deska (2) se sklonem 12° až 18° vzhledem k rovině kolmé na podélnou osu nástavce, všechny součástky nástavce jsou vytvořeny z nemagnetického materiálu.
  4. 4. Měřicí nástavec podle nároku 3f vyznačující se tím, že destička (4) má bílý povrch.
  5. 5. Měřicí nástavec podle nároku 1 vyznačující se tím, že zdroj (3) barvy je tvořen ve vodě částečně rozpustnou tobolkou, v niž je umístěna potravinářská barva.
  6. 6. Měřicí nástavec podle nároku ý vyznačující se tím, že potravinářská barva je modrá.
  7. 7. Měřicí nástavec podle nároku 3 vyznačující se tím, že zdroj barvy (3) je připevněn k jedné z tyček (11) drátkem.
  8. 8. Měřicí nástavec podle nároku 3, vyznačující se tím, že deska (2) je do vnitřního prostoru koše (1) připevněna k tyčkám (11) třmínky s možností pohybu podél tyček.
  9. 9. Měřicí nástavec podle nároku 3. vyznačující se tím, že ke dnu misky (12) je připevněn náběhový kónus (7) pro snadnýší průchod vrtem.
CZ20100331A 2010-04-29 2010-04-29 Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech CZ302579B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100331A CZ302579B6 (cs) 2010-04-29 2010-04-29 Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100331A CZ302579B6 (cs) 2010-04-29 2010-04-29 Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2010331A3 true CZ2010331A3 (cs) 2011-07-20
CZ302579B6 CZ302579B6 (cs) 2011-07-20

Family

ID=44278547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100331A CZ302579B6 (cs) 2010-04-29 2010-04-29 Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ302579B6 (cs)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU829893A1 (ru) * 1979-07-04 1981-05-15 Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Гидрогеологии И Инженер-Ной Геологии Способ трассировани потоковпОдзЕМНыХ ВОд
US4330153A (en) * 1980-08-29 1982-05-18 Occidental Research Corporation Identification of fluid flow under in-situ mining conditions
DE4230919A1 (de) * 1992-09-16 1994-03-17 Schoettler Markus Dipl Geol Einzel-Bohrloch-Verfahren und -Vorrichtung zur gleichzeitigen Ermittlung der Grundwasser-Strömungsrichtung und -geschwindigkeit
US6016191A (en) * 1998-05-07 2000-01-18 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and tool using tracers and singles point optical probes for measuring characteristics of fluid flow in a hydrocarbon well and methods of processing resulting signals
US6691780B2 (en) * 2002-04-18 2004-02-17 Halliburton Energy Services, Inc. Tracking of particulate flowback in subterranean wells
GB2395555B (en) * 2002-11-22 2005-10-12 Schlumberger Holdings Apparatus and method of analysing downhole water chemistry
US6992768B2 (en) * 2003-05-22 2006-01-31 Schlumberger Technology Corporation Optical fluid analysis signal refinement

Also Published As

Publication number Publication date
CZ302579B6 (cs) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120229623A1 (en) Pendulum-type landslide monitoring system
Bowers et al. The relationship between CDOM and salinity in estuaries: An analytical and graphical solution
CN104081001B (zh) 化石识别装置、系统和方法
US8379207B2 (en) Method and apparatus for estimating a fluid property
CN107771280A (zh) 用于宝石的荧光分级的设备和方法
NO321851B1 (no) Apparat og fremgangsmate for objektavbildning og materialtypeidentifisering i en fluidforende rorledning ved hjelp av rontgen- og gammastraler
CN105547369B (zh) 一种地下水流速流向单孔测量装置
Peltzer et al. In situ Raman measurement of HS− and H2S in sediment pore waters and use of the HS−: H2S ratio as an indicator of pore water pH
CN108036966A (zh) 一种精确测量贯入深度及倾斜度的重力活塞取样器
CN107923899A (zh) 通过ct图像的提取了岩心的岩石分析计划
BRPI0708918A2 (pt) mÉtodo e sistema para exibir dados de varredura para tubulaÇço de poÇo de petràleo com base em velocidade de varredura
JP2015524523A (ja) 海中試験用の装置及び方法
DE4230919A1 (de) Einzel-Bohrloch-Verfahren und -Vorrichtung zur gleichzeitigen Ermittlung der Grundwasser-Strömungsrichtung und -geschwindigkeit
JP6533618B2 (ja) トレース可能なフィルタを使用する光コンピューティング装置の較正
Müller et al. Spectrophotometric pH measurements in the presence of dissolved organic matter and hydrogen sulfide
Poulain et al. A compact field fluorometer and its application to dye tracing in karst environments
US20190162663A1 (en) Methods, Systems, and Devices for Measuring in Situ Saturations of Petroleum and NAPL in Soils
JP2009145092A (ja) 地下水流動兼濁度測定装置
CZ2010331A3 (cs) Metoda urcování smeru horizontálního proudení podzemní vody v jednotlivých vrtech
CN102828743B (zh) 示踪量子点注水剖面测井方法
US20160266023A1 (en) Unit for measuring the settling velocity of particles in suspension in unit for measuring the settling velocity of particles in suspension in a fluid and device comprising at least one measuring unit and one automatic sampler
Berthon et al. Marine optical measurements of a mucilage event in the northern Adriatic Sea
Sakamoto et al. Non-destructive X-ray fluorescence (XRF) core-imaging scanner, TATSCAN-F2
CN106770271B (zh) 一种简易测量含水率的装置
Frigola et al. Techniques for the non-destructive and continuous analysis of sediment cores. Application in the Iberian continental margin

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20200429