[发明专利]一种断流地震自流观测井的恢复观测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种断流地震自流观测井的恢复观测系统和方法，属于地震监测领域。

背景技术

我国的地热田区多利用自流热水井开展地震地下流体物理化学项综合观测，但是随着各地地热资源的开发，部分观测井已经断流或即将断流，这使地下流体观测项目大幅减少，甚至全部停测，蒙受很大的损失。因此需要研发出能够恢复地震地下流体监测的方法。

在2010年9月《地震学报》发表了题为“地震地下流体自流观测井断流应对技术开发”的文章，该文章中公开了一种潜水泵变频稳流抽水观测系统，该系统包括抽水子系统、稳流控制子系统和观测子系统。其中，抽水子系统包括潜水泵和与其相关的管路，稳流控制子系统包括用于控制潜水泵的电源变频控制器，通过调节供电频率来控制潜水泵抽水量的稳定；观测子系统是将潜水泵抽出的稳定水流进入原有的观测管道系统，经脱气-集气装置分离出气体供数字化气氡仪、气汞仪与测氦仪观测。此外，在水流管道上可分流定时取样，供模拟水氡、水汞与溶解气、离子等观测；在抽水井内安装水位与水温传感器，实现了井水位与井水温的同井数字化观测。

以上公开的观测系统在潜水泵出现故障时，以及潜水泵的转速在预定的范围以外时，难以控制潜水泵的稳定工作，导致测量结果出现误差，因此需要提供一种便于控制潜水泵的系统。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种断流地震自流井的恢复观测的系统。

本发明的另一个目的是提供一种通过本发明的系统稳定抽取地下水进行监测的方法。

本发明一方面提供了一种断流地震自流井的恢复观测系统，该系统包括抽水子系统、控制子系统和观测子系统，所述的抽水子系统包括用于抽取地下水的潜水泵和与潜水泵相连接并将地下水输送到观测子系统的提水管，所述的控制子系统用于控制抽水子系统，所述的观测子系统用于观测通过抽水子系统输送来的地下水，所述的控制子系统包括用于控制潜水泵转速的变频器、用于监测提水管水压并控制变频器的电接点压力表、受电接点压力表控制的报警器，电接点压力表用于在监测到的提水管的压力超过预定压力范围时，向变频器发出降低频率信号，变频器控制潜水泵降低转速；电接点压力表用于在电接点压力表监测到的提水管的压力小于预定压力范围时，向变频器发出增加频率信号，变频器控制潜水泵增加转速；电接点压力表用于电接点压力表监测到的提水管的压力小于预定阈值时，电接点压力表启动报警器报警。

优选地，所述的控制子系统还包括连接到提水管的用于防止水倒流冲击潜水泵的止回阀。

优选地，所述的观测子系统包括模拟观测取水口、脱气装置、观测设备、第一管道，脱气装置和提水管之间通过第一管道连接，所述的模拟观测取水口连接到所述的第一管道，所述的脱气装置通过引气管连接到所述的观测设备。

优选地，所述的观测子系统还包括分别连接到所述的第一管道的膜盒压力表、涡轮流量计和温度计。

本发明另一方面还提供了一种本发明系统稳定抽取的地下水进行监测的方法，该方法包括：

a.首先对抽取的地下水进行监测；

b.当监测到提水管的压力值大于预定压力范围时，降低抽取地下水的速度，当监测到提水管的压力值小于预定的压力范围时，增加抽取地下水的速度，当监测到提水管的压力值小于预定阈值时，启动报警。

优选地，通过抽水子系统抽取地下水。

优选地，通过控制子系统监测提水管的水压。

优选地，通过控制子系统增加或减少抽取地下水的速度。

优选地，该方法还包括当监测到提水管道的水压值低于报警阈值时，启动报警。

优选地，该方法通过控制子系统报警。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种通过监测抽水子系统中的提水管的压力，改变了抽取地下水的速度，从而观测水样的方法，由于在本发明中对抽取地下水的速度进行了合理的调节，所以可以保证观测到的水样性质稳定，降低了观测结果的误差。

本发明还提供了一种实现本发明的观测地震地下流体水样方法的系统，由于本发明的系统中采用了变频器和电接点压力表，所以可以实现自动调节水泵的抽水量，达到稳流抽水的目的。

另外，本发明的系统还包括报警装置，当所述的电接点压力表监测到的提水管的水压低于设定的报警阈值时，启动报警器，因此潜水泵出现故障时，以及潜水泵的转速在预定的范围以外时，启动报警装置，提醒工作人员立即到达现场进行应急处理。

此外，本发明的系统还包括安装在第一管道上的止回阀，该止回阀在系统故障断流时防止管道内水倒流冲击潜水泵，可以有效地保护潜水泵免受损伤。

附图说明