PL165328B1 - Sposób i urzadzenie do pobierania próbek wody gruntowej podczas glebienia studni PL PL - Google Patents
Sposób i urzadzenie do pobierania próbek wody gruntowej podczas glebienia studni PL PLInfo
- Publication number
- PL165328B1 PL165328B1 PL90285302A PL28530290A PL165328B1 PL 165328 B1 PL165328 B1 PL 165328B1 PL 90285302 A PL90285302 A PL 90285302A PL 28530290 A PL28530290 A PL 28530290A PL 165328 B1 PL165328 B1 PL 165328B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- perforated
- insert
- tubular
- segment
- wall
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 22
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
- E21B49/084—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells with means for conveying samples through pipe to surface
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
- E21B43/082—Screens comprising porous materials, e.g. prepacked screens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
1. Sposób pobierania próbek wody gruntowej pod- czas glebienia studni poprzez wiercenie za pomoca pro- wadzacej pluczke zerdzi wiertniczej, skladajacej sie z segmentów rurowych o sciance pelnej i co najmniej jed- nego segmentu filtracyjnego w postaci rury o sciance perforowanej, którego otwory perforacyjne sa przeslo- niete az do chwili osiagniecia poziomu wodonosnego, kiedy to pomiedzy scianke segmentu filtracyjnego a scianke otworu wiertniczego wprowadza sie sypki mate- rial filtracyjny, zwlaszcza w postaci piasku, po czym od- slania sie otwory segmentu filtracyjnego i odpompowuje sie okreslona ilosc wody stanowiaca próbke do analizy, a nastepnie ponownie przeslania sie otwory segmentu fil- tracyjnego i wierci sie dalej az do nastepnego poziomu wodonosnego, znamienny tym, ze po kazdym oapom po waniu próbki wody usuwa sie material filtracyjny przez wyplukanie i odpompowanie wraz z pluczka. 2. Urzadzenie do pobierania próbek wody grunto- wej podczas glebienia studni, zawierajace zerdz wiertni- cza, skladajaca sie z segmentów rurowych o sciance pel- nej oraz z co najmniej jednego segmentu filtracyjnego w postaci rury o sciance perforowanej, wewnatrz którego umieszczona jest suwliwie wkladka rurowa przeslania- jaca otwory wymienionego segmentu rurowego perforo- wanego, znamienne tym, ze wkladka rurowa (10, 30) jest wymienna i jest polaczona zatrzaskowo z chwytakiem (15) sluzacym do jej wymiany. FI G . 2 PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób pobierania próbek wody gruntowej podczas głębienia studni poprzez wiercenie za pomocą prowadzącej płuczkę żerdzi wiertniczej, składającej się z segmentów rurowych o ściance pełnej i co najmniej jednego segmentu filtracyjnego w postaci rury o ściance perforowanej, którego otwory perforacyjne są przesłonięte aż do chwili osiągnięcia poziomu wodonośnego, kiedy to pomiędzy ściankę segmentu filtracyjnego a ściankę otworu wiertniczego wprowadza się sypki materiał filtracyjny, po czym odsłania się otwory segmentu filtracyjnego i odpompowuje się określoną ilość wody stanowiącą próbkę do analizy, a następnie ponownie przesłania się otwory segmentu filtracyjnego i wierci się dalej aż do następnego poziomu wodonośnego.
Wynalazek dotyczy też urządzenia do pobierania próbek wody gruntowej podczas głębienia studni, zawierające żerdź wiertniczą, składającą się z segmentów rurowych o ściance pełnej oraz z co najmniej jednego segmentu filtracyjnego w postaci rury o ściance perforowanej, wewnątrz którego umieszczona jest suwliwie wkładka rurowa przesłaniająca otwory wymienionego segmentu rurowego perforowanego.
Dotychczas otrzymywanie próbek wody polega na tym, że pobiera się z zanieczyszczonego gruntu próbki wody, pochodzące z poziomu wodonośnego, na który natrafiono podczas wiercenia. Próbki te mają być wolne od zafałszowań, które mogą być spowodowane zanieczyszczeniami wprowadzonymi do próbek wody podczas przepompowywania ich przez żerdź wiertniczą i przez otwór wiertniczy oraz podczas opuszczania przez nie poziomu wodonośnego. Takimi zafałszowaniami są z reguły cząstki popłuczyn z otworu wiertniczego, które pobrała domieszana woda z otaczającego górotworu lub z przewierconego już poziomu wodonośnego.
Otrzymywanie niefałszowanych próbek wody podczas głębienia studni uzyskuje się dotychczas dzięki temu, że przed każdym pobieraniem próbki umieszcza się w pierścieniowej przestrzeni między żerdzią wiertniczą a otworem wiertniczym piaskowy wsad filtracyjny w kształcie pustego cylindra, poprzez który odpompowuje się wodę. Ten piaskowy wsad filtracyjny zatrzymuje w swoim górnym odcinku, otaczającym żerdź wiertniczą o pełnej ścianie, części stałe z popłuczyn i w ten sposób powstaje naturalne uszczelnienie pierścieniowe w stosunku do poziomu wodonośnego, w którym znajduje się perferowana rura żerdziowa.
Zasada tego sposobu jest już znana na przykład z patentu europejskiego nr 0 345 256. Gdy tym sposobem ma być zbadane kilka leżących jeden nad drugim poziomów wód gruntowych, przewód żerdziowy ma w odstępach warstw wodonośnych odpowiednią ilość perforowanych rur żerdziowych, pod którymi zawsze jest umieszczone dające się blokować przy brzegu otworu wiertniczego urządzenie chwytające które wysuwa się przez podniesienie żerdzi i wtedy zatrzymuje naniesiony piasek filtracyjny, tak że mogą być budowane wspomniane cylindryczne, piaskowe wsady filtracyjne.
Ten znany sposób można realizować z reguły tylko za pomocą dwóch przewodów żerdziowych, które muszą być wprowadzane do otworu wiertniczego naprzemian lub jeden po drugim. Przewód żerdziowy do pobierania próbki ma stosunkowo skomplikowaną budowę i wymaga znajomości odległości między poziomami wodonośnymi, aby umożliwić umieszczenie perforowanych rur żerdziowych w odległościach właściwych dla wytwarzania piaskowych filtracyjnych. Na ogół więc wykonuje się tym sposobem najpierw całkowicie lub częściowo odwiert studni a dopiero potem wprowadza się przewód żerdziowy wyposażony w perforowane rury żerdziowe. Jest to niekorzystne ze względów organizacyjnych i łatwo może dawać fałszywe wyniki, gdy prowadzi się wiercenie w nieznanym gruncie i nie jest wiadome do jakiej głębokości należy wiercić, aby trafić na poziom wodonośny, dostarczający wodę o odpowiedniej jakości i we właściwej ilości.
Z niemieckiego opisu patentowego nr 3 309031 znane jest urządzenie wiertnicze do wykonywania odwiertów i testowania poziomów wody gruntowej. W rozwiązaniu tym stosuje się bardzo skomplikowaną żerdź wiertniczą z podwójnym prowadzeniem rury przez koncentrycznie umieszczone rury wewnętrzne i zewnętrzne. Woda płucząca jest w tym urządzeniu prowadzona w
165 328 przestrzeni pierścieniowej pomiędzy rurą wewnętrzną i zewnętrzną do narzędzia wiertniczego, a następnie w rurze wewnętrznej zawracana razem z odłamkami wywierconej skały. Narzędzie wiertnicze przechodzi przez otwór wiertniczy o średnicy, która odpowiada w zasadzie średnicy rury zewnętrznej żerdzi wiertniczej, to znaczy że praktycznie nie ma przestrzeni pośredniej pomiędzy rurą zewnętrzną a ścianą otworu wiertniczego i nie możliwe jest zastosowanie tam filtra piaskowego przez co nie można zapobiec zafałszowaniu próbki przez wodę napływającą z wyższych warstw w prosty sposób.
Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie takiego otrzymywania niefałszowanych próbek wody, aby stała się zbędna wymiana przewodów żerdziowych przy pobieraniu różnych próbek wody.
Sposób pobierania próbek wody gruntowej według wynalazku polega na tym, że po każdym odpompowaniu próbki wody usuwa się materiał filtracyjny przez wypłukanie i odpompowywanie wraz z płuczką.
Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma wymienną wkładkę rurową, połączoną zatrzaskowo z chwytakiem służącym do jej wymiany. Ta wymienna wkładka rurowa może mieć ściankę perforowaną lub pełną.
Korzystnie pomiędzy dolnym końcem wymiennej wkładki rurowej i dolnym końcem segmentu rurowego perforowanego jest umieszczony zawór zwrotny do zamykania wewnętrznej przestrzeni żerdzi wiertniczej, zwłaszcza w postaci grzybka ze sprężyną.
Korzystnie pomiędzy wymienną wkładką rurową i segmentem rurowym perforowanym jest umieszczona dodatkowa rura filtracyjna zatrzymująca piasek.
Korzystnie wymienna wkładka rurowa ma na powierzchni zewnętrznej obwodowy rowek służący do jej zatrzaskowego połączenia z segmentem rurowym perforowanym, a na powierzchni wewnętrznej obwodowy rowek do zatrzaskowego połączenia z chwytakiem. Chwytak korzystnie ma na zewnętrznej powierzchni pierwsze elementy zapadkowe w postaci trzpieni umożliwiających wprowadzenie wymiennej wkładki do segmentu rurowego perforowanego oraz drugie elementy zapadkowe w postaci trzpieni ciągnących służące do usuwania wkładki rurowej z segmentu rurowego, przy czym trzpienie ciągnące mogą mieć ścięte krawędzie, co ułatwia współpracę elementów.
Korzystnie wymienna wkładka rurowa ma na swojej powierzchni wewnętrznej występy dla ograniczenia ruchu chwytaka, a otwory wkładki rurowej perforowanej mają średnicę 0,5 mm, lub stanowią je szczeliny o szerokości 0,5 mm.
Żerdź wiertniczą według wynalazku stosuje się nie tylko do drążenia odwiertu próbnego lecz i do pompowania próbek wody przez przestrzeń wewnętrzną żerdzi wiertniczej. Okazało się mianowicie, że opisana na wstępie warstwa piasku filtracyjnego w kształcie cylindra, wymagana do otrzymywania niefałszowanych próbek wody, ulega zanieczyszczeniu popłuczynami z otworu wiertniczego, gdy zamknie się perforowaną rurę żerdzi wiertniczej i dalej prowadzi wiercenie. Dzięki temu staje się możliwe zatrzymanie odwiertu w każdym osiągniętym kolejno od góry do dołu poziomie wodonośnym, gdy dotrze do niego perforowana żerdź rurowa, i nastąpi zasypanie piaskowego wsadu filtracyjnego bez specjalnego chwytnika, co dalej upraszcza żerdź wiertniczą.
Sposób i urządzenie według wynalazku umożliwiają wyeliminowanie zafałszowań próbek wody i dzięki temu właściwe dokonanie oceny jakości wody w poszczególnych próbkach, na kolejnych poziomach wodonośnych.
Wynalazek daje ponadto tę korzyść, że według proponowanego sposobu można otrzymać potrzebne niefałszowane próbki wody podczas głębienia odwiertu studni, co jest możliwe bez wyciągania przewodu żerdziowego. Powoduje to uproszczenie i znaczne przyspieszenie prac wiertniczych. Według sposobu będącego przedmiotem wynalazku można wiercić studnie o nieznanej uprzednio głębokości aż dotrze się do poziomu wodonośnego, dostarczającego wodę o odpowiedniej jakości i we właściwej ilości. Sposób będący przedmiotem wynalazku nadaje się więc szczególnie dobrze do badania nieznanych gruntów z ewentualnie nieznanymi obciążeniami ze strony działających zanieczyszczająco substancji.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematycznie w częściowym przekroju podłużnym żerdź wiertniczą zanurzoną
165 328 w odwiercie wraz z filtrem piaskowym, fig. 2 - żerdź wiertniczą z wkładką wymienną o ściance pełnej w powiększeniu w stosunku do fig. 1, fig. 3 - żerdź wiertniczą z wkładką wymienną o ściance perforowanej w powiększeniu w stosunku do fig. 1, fig. 4 - korpus zaworu zwrotnego umieszczony na dolnym końcu segmentu rurowego perforowanego w powiększeniu, fig. 5 - drugi wariant wykonania wynalazku, zasadniczo odpowiadający fig. 1, lecz bez narzędzia wiertniczego, fig. 6 -chwytak do wkładania i wyjmowania wkładek rurowych do perforowanego segmentu rurowego, fig. 7 - znajdujący się w żerdzi wiertniczej chwytak według fig. 6, fig. 8 - wkładkę rurową z rury o ściance pełnej.
Pokazane na fig. 1 urządzenie wiertnicze, które służy do otrzymywania niefałszowanych próbek wody jest ogólnie oznaczone przez 1 i drąży otwór wiertniczy 2. Między powierzchnią wewnętrzną 3 otworu wiertniczego 2 i żerdzią wiertniczą 4 istnieje szczelina pierścieniowa. Powstaje ona wskutek różnicy średnic głowicy wiertniczej 5 i żerdzi wiertniczej 4. Głowica wiertnicza 5 jest umieszczona bezpośrednio poniżej segmentu rurowego perforowanego 6.
W sposobie według wynalazku przystosowuje się do pracy opisany piaskowy wsad filtracyjny przez odpompowanie badanej wody z otworu wiertniczego w ciągu pewnego okresu czasu, aż do momentu powstania uszczelnienia pierścieniowego i pojawienia się klarownej wody z trafionego poziomu. Piasek filtracyjny jest przy tym zatrzymywany przez żerdź.
Otwory 7 segmentu rurowego perforowanego 6 są rozmieszczone w postaci dużej ilości poziomych i pionowych szeregów otworów przechodzących przez ściankę rury w zasadzie w kierunku promieniowym. Cylindryczny filtr piaskowy 8 wypełnia przestrzeń pierścieniową między perforowanym segmentem rurowym 6 a powierzchnią wewnętrzną 3 otworu wiertniczego 2 aż do spodu tego otworu wiertniczego. Sięga on aż do ostatniego segmentu rurowego 9 o ścianie pełnej.
W wariancie wykonania, którego działanie przedstawione jest najdokładniej na fig. 5, po stronie wewnętrznej perforowanego segmentu rurowego 6 jest umieszczona wkładka rurowa perferowana 10, która zatrzymuje piasek filtracyjny, tak że tylko sama woda może przechodzić do wnętrza żerdzi wiertniczej 4, gdy tylko pompa (nie pokazana na rysunku) podaje wodę na powierzchnię.
Perforowana wkładka rurowa 10 i segment rurowy perforowany 6 są połączone między sobą za pomocą trzpieni zatrzaskowych 11 i wybrania 12 tak, że jest gwarantowane osadzenie perforowanej wkładki rurowej 10 w segmencie rurowym perforowanym 6. W perforowanej wkładce 10 są przewidziane otwory 13, które w przykładzie według fig. 5 mają kształt podłużnych szczelin o szerokości około 0,5 mm, tak że większe ziarna piaskowego wsadu filtracyjnego 8 są przez nie zatrzymywane.
Na figurze 5 w obszarze przejściowym 14 między odcinkiem segmentu rurowego perforowanego 6 i segmentem rurowym 9 o ścianie pełnej jest przedstawiony chwytak 15, za pomocą którego można usuwać perforowaną wkładkę rurową 10, z segmentu rurowego perforowanego 6 aby móc tam wprowadzić wkładkę rurową 30 o ścianie pełnej gdy mają być podjęte prace wiertnicze.
Chwytak 15 posiada trzpienie ciągnące 16, które zaczepiają się zatrzaskowo w odpowiednich wybraniach 17 w ścianie wewnętrznej 18 perforowanej wkładki rurowej 10 i dzięki nim chwytak 15 przyjmuje położenie umożliwiające wyciąganie do góry całej perforowanej wkładki rurowej 10 przez pustą przestrzeń w żerdzi wiertniczej 4. Na końcu górnym są przewidziane trzpienie 19, które tak samo jak trzpienie ciągnące 16 są zaopatrzone w sprężyny, tak że są przez nie zawsze wysuwane w kierunku perforowanej wkładki rurowej 10 i umożliwiają dokładne prowadzenie lub dokładne połączenie zatrzaskowe. Działanie trzpieni 19 zostanie objaśnione dalej za pomocą fig. 7.
Na końcu dolnym perforowanej wkładki rurowej 10 znajduje się zamknięcie 22, które służy do tego, aby nie pozwolić na niezamierzone wpływanie wody do wnętrza 23 przewodu żerdziowego z pominięciem filtra piaskowego 8. Zamknięcie 22 działa jak zawór zwrotny.
Figura 6 pokazuje chwytak 15 z trzpieniem ciągnącym 16 i trzpieniem 19. Obydwa trzpienie 16, 19 są zaopatrzone w sprężyny 20. Wystają one z odpowiednich otworów lub wycięć, gdy nie przeszkadza im w tym ściana wewnętrzna wkładki rurowej perforowanej 10 lub wkładki rurowej o ścianie pełnej 30. Co najmniej trzpienie ciągnące 16 mają ścięte krawędzie 29 od strony zwróconej w kierunku dna otworu wiertniczego, aby w ten sposób zapewnić łatwe połączenie zatrzaskowe chwytaka 15 z perforowaną wkładką rurową 10 lub z wkładką rurową 30 o ścianie pełnej, przy czym
165 328 najpierw cofają się one a potem wsuwają w odpowiednie wyjęcia 17 w ścianie wewnętrznej 18 perforowanej wkładki rurowej 10 lub wkładki rurowej o ścianie pełnej 30.
Figura 7 pokazuje dolną przestrzeń żerdzi wiertniczej 4, w której chwytakiem 15 wsuwa się wkładkę rurową 30 o ścianie pełnej bezpośrednio w obszar segmentu rurowego perforowanego 6. Przy użyciu tej wkładki rurowej 30 zamykane są otwory 7 w segmencie rurowym 6. Gdy podatne trzpienie z kulistym łbem 24, umieszczone na powierzchni wewnętrznej perforowanego segmentu 6, są wsunięte w rowek 12' osiągnięta zostaje prawidłowa pozycja wkładki rurowej 30. W tym celu chwytak 15 naciska trzpieniem 19 na krawędź roboczą 26, dzięki czemu wkładka rurowa pełna 30, w każdym przypadku, osadzona jest w wymaganej pozycji.
Gdy przedstawiona jeszcze raz na fig. 8 wkładka rurowa 30 o ścianie pełnej ma być następnie wyjęta z segmentu perforowanego 6, chwytak 15 zostaje opuszczony we wkładkę 30 z wysuniętymi trzpieniami 19. Gdy trzpienie ciągnące 16 zaczepiają o wybrania 17, trzpienie 19 są nieczynne, jak to wynika z fig. 5. Chwytak 15 może być wyciągnięty, przy czym zabiera on ze sobą wkładkę rurową pełną 30. Zbyt głębokiemu wsunięciu chwytaka 15, np. do wkładki rurowej 30 zapobiega zgrubienie ograniczające 31 na ścianie wewnętrznej 32.
Krawędzie 33, 34 wkładki rurowej pełnej 30 są ścięte skośnie, jak to pokazano na fig. 7 i 8. Te ścięcia skośne są przy tym celowo wykonane odwrotnie, gdy pracuje się z urządzeniem, w którym wkładka rurowa 30 jest unieruchamiana w obszarze leżącym powyżej segmentu rurowego 9 ó ścianie pełnej podczas pobierania próbki wody. W tym wariancie wykonania urządzenia nie jest więc wymagane podnoszenie do góry wkładek rurowych 30 o pełnej ścianie lub perforowanych wkładek rurowych 10. W takiej postaci wykonania perforowana wkładka rurowa 10 i segment rurowy perforowany 6 tworzą zespół.
W postaci wykonania według fig. 2 perforowany segment rurowy 6 jest połączony za pomocą gwintu w swoim górnym końcu w miejscu 35 z segmentem rurowym 9 o ścianie pełnej.
Za pomocą pierścienia osadczego rozprężnego 36 przytrzymywana jest w segmencie rurowym perforowanym 6 rura filtracyjna 37, wykonana zwłaszcza z tworzywa sztucznego. Rura filtracyjna 37 opiera się na pierścieniu podporowym 38 segmentu rurowego perforowanego 6. Jego średnica wewnętrzna odpowiada średnicy wewnętrznej przestrzeni żerdzi wiertniczej 4. Opisane urządzenie ma tę zaletę, że otwory 7 perforowanego segmentu rurowego osłabiające płaszcz rurowy 39 posiadają stosunkowo małe otwory, które nie powodują nadmiernego osłabienia. Natomiast rura filtracyjna 37 ma stosunkowo dużą powierzchnię otwartą w postaci drobnych szczelin wymaganych dla perforacji filtra i odznacza się stosunkowo małą stabilnością, która jednak zostaje na tyle zwiększona przez połączenie z perforowanym segmentem rurowym 6, że występujące siły zostają odpowiednio przejęte.
Figura 2 pokazuje część urządzenia z wysuniętą wkładką rurową pełną 30, która posiada na swoim górnym i dolnym końcu pierścienie samouszczelniające 41, 42 o przekroju kołowym. Gwarantuje to, że płuczka wiertnicza nie może przejść przez perforację 40 perforowanego segmentu rurowego 6, wtedy kiedy trwa wiercenie.
Figura 3 pokazuje natomiast zastosowaną perforowaną wkładkę rurową 10, która także posiada na górnym i dolnym końcu pierścienie samouszczelniające 43,44. Perforacje 45 odpowiadają, pod względem powierzchni przekroju otworów, piaskowi filtracyjnemu.
Jak można stwierdzić na fig. 4 wsunięta wkładka rurowa 30 o ścianie pełnej pozostawia zamknięty otwór korpusu 46 zaworu zwrotnego pod obciążeniem sprężyny 47 zaworu, gdy popłuczyny wiertnicze wywierają poprzez żerdź wiertniczą 4 ciśnienie na korpus 46 zaworu.
Pobieranie próbek wody gruntowej za pomocą urządzenia według wynalazku przebiega następująco. Za pomocą żerdzi wiertniczej wierci się otwór w gruncie. Średnica otworu wiertniczego, przewiercanego przez narzędzie umieszczone na końcu żerdzi, jest znacznie większa od średnicy segmentów rurowych pełnych 9 i segmentu rurowego perforowanego 6. Do tak uzyskanej pierścieniowej przestrzeni wokół żerdzi wiertniczej 4 jest podawana płuczka za pomocą znanych urządzeń. W czasie wiercenia płuczka jest odprowadzana przez otwór wewnętrzny żerdzi wiertniczej 4. Po osiągnięciu poziomu wodonośnego zatrzymuje się głowicę wiertniczą i zamyka przestrzeń wewnętrzną żerdzi 4 za pomocą zaworu zwrotnego, w danym wypadku w postaci grzybka 46 ze sprężyną 47. Teraz zostaje wsypany do przestrzeni wokół żerdzi 4 piasek filtracyjny, tak że otacza
165 328 on całkowicie głowicę 5, segment rurowy perforowany 6 i część najniższego z segmentów rurowych pełnych 9. Następnie otwiera się otwory segmentu rurowego perforowanego 6 przez wyjęcie za pomocą chwytaka 15 wkładki rurowej pełnej 30 i włożenie wkładki perforowanej 10, po czym pobiera się próbkę wody. Aby osiągnąć następny poziom wodonośny zamyka się ponownie otwory segmentu perforowanego 6 poprzez wymianę za pomocą chwytaka 15 perforowanej wkładki 10 na wkładkę o ściance pełnej 30, otwiera się zawór zwrotny i wierci dalej. Głowica wiertnicza i proces płukania zostają uruchomione. Nasyp z piasku filtracyjnego jest usuwany z przestrzeni wokół żerdzi poprzez wyniesienie na powierzchnię wnętrzem żerdzi wiertniczej 4 wraz z płuczką.
FIG.3
FIG. 6
FIG.7
fig.1 .·«$ β»5ί
Ιΐίί
MO*
0ο«« ·ο· »®6 ··<
7-1 tlił I
JS«* •''ΓοΛ?· . *«
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 10 000 zł
Claims (13)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób pobierania próbek wody gruntowej podczas głębienia studni poprzez wiercenie za pomocą prowadzącej płuczkę żerdzi wiertniczej, składającej się z segmentów rurowych o ściance pełnej i co najmniej jednego segmentu filtracyjnego w postaci rury o ściance perforowanej, którego otwory perforacyjne są przesłonięte aż do chwili osiągnięcia poziomu wodonośnego, kiedy to pomiędzy ściankę segmentu filtracyjnego a ściankę otworu wiertniczego wprowadza się sypki materiał filtracyjny, zwłaszcza w postaci piasku, po czym odsłania się otwory segmentu filtracyjnego i odpompowuje się określoną ilość wody stanowiącą próbkę do analizy, a następnie ponownie przesłania się otwory segmentu filtracyjnego i wierci się dalej aż do następnego poziomu wodonośnego, znamienny tym, że po każdym odpompowaniu próbki wody usuwa się materiał filtracyjny przez wypłukanie i odpompowanie wraz z płuczką.
- 2. Urządzenie do pobierania próbek wody gruntowej podczas głębienia studni, zawierające żerdź wiertniczą, składającą się z segmentów rurowych o ściance pełnej oraz z co najmniej jednego segmentu filtracyjnego w postaci rury o ściance perforowanej, wewnątrz którego umieszczona jest suwliwie wkładka rurowa przesłaniająca otwory wymienionego segmentu rurowego perforowanego, znamienne tym, że wkładka rurowa (10, 30) jest wymienna i jest połączona zatrzaskowo z chwytakiem (15) służącym do jej wymiany.
- 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wkładka rurowa (10) ma ściankę perforowaną.
- 4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wkładka rurowa (30) ma ściankę pełną.
- 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że pomiędzy dolnym końcem wkładki rurowej (10,30), i dolnym końcem segmentu rurowego perforowanego (6) jest umieszczony zawór zwrotny do zamykania wewnętrznej przestrzeni żerdzi wiertniczej (4).
- 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że zawór zwrotny stanowi grzybek (46) wraz ze sprężyną (47).
- 7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że pomiędzy wkładką rurową wymienną (10, 30) i segmentem rurowym perforowanym (6) jest umieszczona rura filtracyjna (37) zatrzymująca piasek.
- 8. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wymienna wkładka rurowa (10,30) ma na powierzchni zewnętrznej obwodowy rowek (12') służący do jej zatrzaskowego połączenia z segmentem rurowym perforowanym (6), a na powierzchni wewnętrznej obwodowy rowek (17) do zatrzaskowego połączenia z chwytakiem (15).
- 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że chwytak (15) ma na zewnętrznej powierzchni pierwsze elementy zapadkowe w postaci trzpieni (19) umożliwiających wprowadzenie wymiennej wkładki (10, 30) do segmentu rurowego perforowanego (6) oraz drugie elementy zapadkowe w postaci trzpieni ciągnących (16) służące do usuwania wkładki rurowej (10, 30) z segmentu rurowego (6).
- 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że trzpienie ciągnące (16) mają ścięte krawędzie (29).
- 11. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wkładka rurowa (10, 30) ma na swojej powierzchni wewnętrznej (32) występy (31) dla ograniczenia ruchu chwytaka (15).
- 12. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że otwory (13) wkładki rurowej perforowanej (10) mają średnicę 0,5 mm.
- 13. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że otwory (13) wkładki rurowej perforowanej (10) stanowią szczeliny o szerokości 0,5 mm.165 328
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3916731 | 1989-05-23 | ||
| DE3941763A DE3941763A1 (de) | 1989-05-23 | 1989-12-18 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von unverfaelschten wasserproben beim niederbringen eines brunnens durch bohren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL285302A1 PL285302A1 (en) | 1991-02-11 |
| PL165328B1 true PL165328B1 (pl) | 1994-12-30 |
Family
ID=25881181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL90285302A PL165328B1 (pl) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | Sposób i urzadzenie do pobierania próbek wody gruntowej podczas glebienia studni PL PL |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5097914A (pl) |
| EP (1) | EP0399426B1 (pl) |
| JP (1) | JPH0376991A (pl) |
| AT (1) | ATE92586T1 (pl) |
| CA (1) | CA2033173A1 (pl) |
| DE (2) | DE3941763A1 (pl) |
| DK (1) | DK0399426T3 (pl) |
| ES (1) | ES2062166T3 (pl) |
| FI (1) | FI92239C (pl) |
| HU (1) | HU206756B (pl) |
| MY (1) | MY104602A (pl) |
| NO (1) | NO174596C (pl) |
| PL (1) | PL165328B1 (pl) |
| RU (1) | RU2003793C1 (pl) |
| WO (1) | WO1990014498A1 (pl) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5664628A (en) * | 1993-05-25 | 1997-09-09 | Pall Corporation | Filter for subterranean wells |
| RU2131023C1 (ru) * | 1998-02-17 | 1999-05-27 | Шлеин Геннадий Андреевич | Способ освоения, исследования скважин и интенсификации нефтегазовых притоков и устройство для его осуществления |
| EP1010974A1 (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-21 | Euratom | Sampling probe for the in-situ extraction of organic micropollutants |
| US7086473B1 (en) * | 2001-09-14 | 2006-08-08 | Wood Group Esp, Inc. | Submersible pumping system with sealing device |
| US6715570B1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-06 | Schumberger Technology Corporation | Two stage downhole drilling fluid filter |
| CN1932235B (zh) * | 2006-09-30 | 2010-04-14 | 张希茂 | 集油型油套管连通器 |
| WO2008145166A1 (de) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Edi Exploration Drilling International Gmbh | Verfahren zum bohren eines bohrlochs und filtereinheit |
| US7841402B2 (en) * | 2008-04-09 | 2010-11-30 | Baker Hughes Incorporated | Methods and apparatus for collecting a downhole sample |
| US7836951B2 (en) * | 2008-04-09 | 2010-11-23 | Baker Hughes Incorporated | Methods and apparatus for collecting a downhole sample |
| SE535593C2 (sv) * | 2011-02-07 | 2012-10-09 | Wassara Ab | Förfarande och anordning för att vid sänkborrning upprätta kommunikation mellan borrsträngens ihålighet och denna omgivande mark ett borrhål |
| CN103528857A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-01-22 | 桂林理工大学 | 一种植物过滤带下地表股流的取样装置 |
| US10590735B2 (en) * | 2015-04-15 | 2020-03-17 | M-I Drilling Fluids Uk Ltd. | Fish through filter device |
| RU176292U1 (ru) * | 2017-05-23 | 2018-01-16 | Сергей Николаевич Балыкин | Пробоотборник почвенного раствора |
| CN109342123B (zh) * | 2018-10-11 | 2021-08-03 | 上海市岩土地质研究院有限公司 | 污染水抽样检测系统 |
| CN112098146B (zh) * | 2020-09-10 | 2021-08-06 | 江西亚香香料有限公司 | 一种化工品生产检测用具有渗透的取样装置 |
| RU2755599C1 (ru) * | 2021-03-01 | 2021-09-17 | Открытое акционерное общество "Томская домостроительная компания" (ОАО "ТДСК") | Устройство отбора проб воды из скважины для инженерных изысканий |
| CN113203597B (zh) * | 2021-04-21 | 2023-04-11 | 华能伊敏煤电有限责任公司汇流河热电分公司 | 一种热电厂用脱硫塔取样装置 |
| US12013317B2 (en) * | 2021-07-27 | 2024-06-18 | Kejr, Inc. | Sampling zone isolation tool and method for groundwater sampling system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066912A (pl) * | 1973-10-23 | 1975-06-05 | ||
| US4315542A (en) * | 1979-10-26 | 1982-02-16 | Dockins Jr Roy R | Mechanical tubing drain |
| SE432306B (sv) * | 1981-03-27 | 1984-03-26 | Torstensson Bengt Arne | Anordning for provtagning av grundvatten i jord och berg innefattande en atmintone delvis evakuerad mobil provtagningsbehallare |
| DE3309031C2 (de) * | 1983-03-14 | 1986-07-31 | Turkmenskij naučno-issledovatel'skij geologorasvedočnyj institut, Ašchabad | Bohrgerät zum Erdbohren und Testen von Grundwasserhorizonten |
| DE8502093U1 (de) * | 1985-01-26 | 1985-05-02 | Pumpen-Boese KG, 3006 Burgwedel | Filtervorrichtung für die Entnahme von Wasserproben |
| US4693318A (en) * | 1985-10-10 | 1987-09-15 | Well Improvement Specialists, Inc. | Sand control devices and method of installation thereof |
| DE3713577C2 (de) * | 1986-12-03 | 1995-06-01 | Universale Bau Gmbh | Verfahren zur Grundwassererkundung bei der Herstellung eines Brunnens |
-
1989
- 1989-12-18 DE DE3941763A patent/DE3941763A1/de active Granted
-
1990
- 1990-05-19 AT AT90109574T patent/ATE92586T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-05-19 DK DK90109574.5T patent/DK0399426T3/da active
- 1990-05-19 DE DE9090109574T patent/DE59002158D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-19 ES ES90109574T patent/ES2062166T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-19 EP EP90109574A patent/EP0399426B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-21 US US07/526,286 patent/US5097914A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 FI FI902530A patent/FI92239C/fi not_active IP Right Cessation
- 1990-05-22 NO NO902253A patent/NO174596C/no unknown
- 1990-05-23 PL PL90285302A patent/PL165328B1/pl unknown
- 1990-05-23 RU SU904830129A patent/RU2003793C1/ru active
- 1990-05-23 JP JP2133685A patent/JPH0376991A/ja active Pending
- 1990-05-23 HU HU903151A patent/HU206756B/hu not_active IP Right Cessation
- 1990-05-23 WO PCT/EP1990/000832 patent/WO1990014498A1/de not_active Ceased
- 1990-05-23 CA CA002033173A patent/CA2033173A1/en not_active Abandoned
- 1990-12-17 MY MYPI90002190A patent/MY104602A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO902253D0 (no) | 1990-05-22 |
| EP0399426B1 (de) | 1993-08-04 |
| FI902530A0 (fi) | 1990-05-22 |
| NO174596B (no) | 1994-02-21 |
| ES2062166T3 (es) | 1994-12-16 |
| HU206756B (en) | 1992-12-28 |
| HU903151D0 (en) | 1990-10-28 |
| DE3941763A1 (de) | 1990-12-13 |
| PL285302A1 (en) | 1991-02-11 |
| WO1990014498A1 (de) | 1990-11-29 |
| ATE92586T1 (de) | 1993-08-15 |
| FI92239C (fi) | 1994-10-10 |
| DK0399426T3 (da) | 1993-09-27 |
| CA2033173A1 (en) | 1990-11-24 |
| RU2003793C1 (ru) | 1993-11-30 |
| NO174596C (no) | 1994-06-01 |
| FI92239B (fi) | 1994-06-30 |
| NO902253L (no) | 1990-11-26 |
| MY104602A (en) | 1994-04-30 |
| US5097914A (en) | 1992-03-24 |
| HUT57365A (en) | 1991-11-28 |
| EP0399426A1 (de) | 1990-11-28 |
| JPH0376991A (ja) | 1991-04-02 |
| DE59002158D1 (de) | 1993-09-09 |
| DE3941763C2 (pl) | 1993-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL165328B1 (pl) | Sposób i urzadzenie do pobierania próbek wody gruntowej podczas glebienia studni PL PL | |
| DE60026688T2 (de) | Vorrichtung zur fokussierter probennahme von formations flüssigkeit. | |
| RU2373393C2 (ru) | Система и способ для отбора проб пластовой текучей среды | |
| Pickens et al. | A multilevel device for ground‐water sampling and piezometric monitoring | |
| US5743343A (en) | Method and apparatus for fluid and soil sampling | |
| JPH05506899A (ja) | 地下液体サンプリング装置 | |
| US6662644B1 (en) | Formation fluid sampling and hydraulic testing tool | |
| RU2404361C2 (ru) | Скважинный бурильный инструмент, инструмент для оценки параметров пласта и способ оценки параметров пласта посредством скважинного инструмента | |
| CA2819047C (en) | Fish-thru screen apparatus and method | |
| NO329236B1 (no) | Verktoysammenstilling for bruk i en verktoystreng samt en fremgangsmate for gruspakking av en bronn. | |
| US5979569A (en) | Method and apparatus for environmental sampling | |
| KR100636594B1 (ko) | 지면에 보어홀을 뚫는 방법 및 습식보링기 | |
| CN115014874A (zh) | 一种地下水多断面分层取样的管井及施工方法 | |
| US5327981A (en) | Ground water sampling device | |
| US5884714A (en) | Method and apparatus for fluid and soil sampling | |
| DE3713577C2 (de) | Verfahren zur Grundwassererkundung bei der Herstellung eines Brunnens | |
| JP2916521B2 (ja) | 多層地下帯水層の採水調査法及びその採水調査装置 | |
| RU89602U1 (ru) | Устройство для очистки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины | |
| US5503031A (en) | Ground water sampling device | |
| KR102338502B1 (ko) | 지하수 관정용 우물자재 | |
| JP4072932B2 (ja) | 孔内水ピストン注入・吸引式透水試験装置 | |
| SU1518505A1 (ru) | Устройство дл опробовани пластовых жидкостей в процессе бурени | |
| SU746101A1 (ru) | Пробоотборник | |
| JPH0112919B2 (pl) | ||
| CZ278304B6 (en) | Drill string for abandoned area drainage |