本实用新型专利技术提供了一种小口径深井抽水试验装置。所述抽水试验装置包括抽水系统、供气系统和气水混合器，所述抽水系统包括汽水分离箱和抽水管，汽水分离箱通过连接管与抽水管连接，所述气水混合器位于抽水管内的下部；所述供气系统包括中风压空压机、稳压气包和送气管，中风压空压机通过连接气管与稳压气包连接，所述送气管的进气端与稳压气包出气口连接，出气端伸入抽水管内，并与气水混合器连接，在送气管上设有气压表和第一气阀。本实用新型专利技术釆用气动抽水方式解决了水文地质小口径深井抽水试验的问题，突破了常规抽水试验对钻孔(井)直径和深度的限制，提高了抽水试验的适用范围。范围。范围。
【技术实现步骤摘要】
小口径深井抽水试验装置
[0001]本技术涉及水文地质勘察领域，具体是一种小口径深井抽水试验装置。
技术介绍
[0002]钻孔(井)现场抽水试验是水文勘察的重要方法，是查明地质勘察孔(井) 含水层，判断储水量，计算地层渗透系数、影响半径等水文参数的的重要手段。目前国内抽水试验应用仅局限于大口径井(管井管径大于100mm)，井内水位深度不大于150m的水文孔(井)，究其应用受限原因是受抽水试验设备因素影响，目前国内抽水试验主要采用井内下入多级深井泵进行抽水，常用深井泵外径最小直径为90mm，最大扬程为200m，仅适用井径大于100mm，抽水深度在150m以内的勘察井(孔)。
[0003]根据目前矿山勘察需要，在指定位置施工一口水文地质勘察孔(井)，要求全面取芯钻探，查明地层情况，并在该孔(井)做水文勘察试验，查明含水层、储水量、渗透系数等相关水文参数。实际钻探孔(井)深度一般在1000m 以上，含水层在300m以下，地下静水位一般在200m以下，地层以基岩为主，通常最小钻探孔径为63mm，采用常规的抽水试验装置已无法满足要求。
技术实现思路
[0004]本技术针对现有矿山勘察的要求设计了一种小口径深井抽水试验装置，该抽水试验设备充分利用国内现有先进空压机技术，釆用气动抽水方式，可以实现在矿山勘察中小口径钻孔(井)内以及超深孔(井)内抽水的目的，提高了抽水试验的适用范围。
[0005]为了达到上述技术目的，本技术提供了一种小口径深井抽水试验装置，其特征在于：该试验装置包括抽水系统、供气系统和气水混合器，所述抽水系统包括汽水分离箱和抽水管，汽水分离箱通过连接管与抽水管连接，所述气水混合器位于抽水管内的下部；所述供气系统包括中风压空压机、稳压气包和送气管，中风压空压机通过连接气管与稳压气包连接，所述送气管的进气端与稳压气包出气口连接，出气端伸入抽水管内，并与气水混合器连接，在送气管上设有气压表和第一气阀。
[0006]本技术进一步的技术方案：所述试验装置适用于直径小于90mm，深度大于250m的钻孔或钻井中，所述抽水管的直径小于钻孔或钻井的直径20～ 30mm，长度大于钻孔或钻井的深度，管间釆用无管箍直接法相连；所述送气管从抽水管位于钻孔或钻井地表以上的管口插入抽水管内，且送气管伸入钻孔或钻井的动水位以下与气水混合器连接，送气管与抽水管在钻孔或钻井的地表釆用密封相接。
[0007]本技术进一步的技术方案：所述试验装置还包括测量系统，所述测量系统包括设置在抽水管底部的进水口处设有压力计和设置在排水管上的流量计。
[0008]本技术进一步的技术方案：所述气水混合器为内径不大于送气管内径，外径与送气管外径相等的管状结构，其管底成密封状，管壁上开设有多个气孔。
[0009]本技术进一步的技术方案：所述中风压空压机的排气量控制0.5～ 3.0m3/
min，气压控制在1.5～5.0MPa。
[0010]本技术较优的技术方案：所述汽水分离箱为敞口式箱体，箱体内由中间隔板分隔成分离腔和储水腔两部分，且分离腔和储水腔的底部连通，在分离腔上部设有多层凝结网，所述抽水管通过连接管与分离腔连接，且连接管伸入分离腔的凝结网以下，排水管连接在储水腔的排水口处。
[0011]本技术较优的技术方案：所述送气管外径小于抽水管内径20mm以上，管间釆用无管箍直接法相连，其底部与混合器相接。
[0012]本技术较优的技术方案：在连接气管上设有第二气阀。
[0013]本技术较优的技术方案：所述压力计的测量精度在0.1Pa以内，并具有自动实时读取数据及存储数据的功能；所述液体流量计的测量精度为
±ꢀ
0.5％R，适用工作温度范围在0～60℃，并具有自动实时读取数据并存储数据的能力。
[0014]本技术较优的技术方案：所述气水混合器上的气孔直径为3～5mm小孔，其开孔数量与所开气孔截面积之和在送气管内截面积的2～4倍范围内，气孔呈上疏下密形式布设，气孔法线与气水混合器的管壁呈63度夹角，气孔高处位于气水混合器管壁的外表面。
[0015]本技术的中风压空压机产生高压气体经气包稳压后通过送气管进入气水混合器，经气水混合器上的气孔射入抽水管内混合器以上部位的水体中，高速高压气流与水体充分混合后形成低密度汽水混合体，因汽水混合体密度显著降低，进而使流体压强显著减小，致使在抽水管内混合器处产生压力差，在压力差的作用下流体向压力小的上部移动，形成抽水现象。其运行原理符合流体力学流体运动理论。本技术适用于小口径深井勘察孔(井)的抽水试验，其原理可靠，技术成熟，测量精度与灵敏度高，获取参数自动化成度高。在具体实施时可将所有设备集成到一台货车箱内，便于运输及管理。
[0016]本技术的抽水过程钻孔(井)内水位不断下降，降到一定深度后形成稳定动水位，安装在抽水管底部的压力计实时记录水头压力值，在后续计算中将通过该压力值换算成实时水位值，利用水头值可进一步进行相关水文参数计算。抽水管内抽出的汽水混合体通过连接管输送到汽水分离箱的分离腔部分，汽水混合体在该处进行汽水分离，汽体逸散到大气中，水体落入箱内，因刚分离的汽体内含大量水汽，故应在该箱体敞口处设置多网孔较细的网状物，利于空气中的水汽迅速凝结，减少不必要的流量损失。
[0017]本技术充分利用国内现有先进空压机技术，釆用气动抽水方式解决了水文地质小口径深井抽水试验的问题，本技术通过改变常规抽水试验抽水方式实现了在矿山勘察中小口径钻孔(井)内以及超深孔(井)内抽水的目的，突破了常规抽水试验对钻孔(井)直径和深度的限制，提高了抽水试验的适用范围。
附图说明
[0018]图1是本技术的整体结构示意图；
[0019]图2是本技术中混合器结构示意图。
[0020]图中：1—空压机，2—第一气阀，3—稳压气包，4—气压表，5—送气管， 6—气水混合器，600—气孔，7—抽水管，8—连接管，9—第二气阀，10—汽水分离箱，11—连接气管，12—流量计，13—排水管，14—中间隔板，15—压力计，16—钻孔或钻井，17—凝结网。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图1至图2均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本技术实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本技术的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本技术的范围。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种小口径深井抽水试验装置，其特征在于：该试验装置包括抽水系统、供气系统和气水混合器(6)，所述抽水系统包括汽水分离箱(10)和抽水管(7)，汽水分离箱(10)通过连接管(8)与抽水管(7)连接，所述气水混合器(6)位于抽水管(7)内的下部；所述供气系统包括中风压空压机(1)、稳压气包(3)和送气管(5)，中风压空压机(1)通过连接气管(11)与稳压气包(3)连接，所述送气管(5)的进气端与稳压气包(3)出气口连接，出气端伸入抽水管(7)内，并与气水混合器(6)连接，在送气管(5)上设有气压表(4)和第一气阀(2)。2.根据权利要求1所述的一种小口径深井抽水试验装置，其特征在于：所述试验装置适用于直径小于90mm，深度大于250m的钻孔或钻井(16)中，所述抽水管(7)的直径小于钻孔或钻井(16)的直径10～30mm，长度大于钻孔或钻井(16)的深度，管间釆用无管箍直接法相连；所述送气管(5)从抽水管(7)位于钻孔或钻井(16)地表以上的管口插入抽水管(7)内，且送气管(5)伸入钻孔或钻井(16)的动水位以下与气水混合器(6)连接，送气管(5)与抽水管(7)在钻孔或钻井(16)的地表釆用密封相接。3.根据权利要求1或2所述的一种小口径深井抽水试验装置，其特征在于：所述试验装置还包括测量系统，所述测量系统包括设置在抽水管(7)底部的进水口处设有压力计(15)和设置在排水管(13)上设的流量计(12)。4.根据权利要求1或2所述的一种小口径深井抽水试验装置，其特征在于：所述气水混合器(6)为内径不大于送气管(5)内径，外径与送气管(5)外径相等的管状结构，其管底成密封状，管壁上开设有多个气孔(600...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明云，杨云，孙丽娜，
申请(专利权)人：中冶集团武汉勘察研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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