[实用新型]一种地下水分层抽水试验套管外分层止水装置

说明书

本实用新型涉及一种地下水分层抽水试验套管外分层止水装置，采用含有聚丙烯酸钠高吸水性树脂的遇水膨胀橡胶作为试验套管外间隙的止水材料，依据抽水试验工期，通过控制加入遇水膨胀橡胶材料中的聚丙烯酸钠高吸水性树脂的的组份比例，来控制其遇水膨胀的止水时间和膨胀比，从而调节其完成间隙封闭止水时间。本实用新型遇水膨胀橡胶的遇水膨胀止水时间在12小时到7天的时间进行调节，遇水膨胀橡胶材料拉伸强度大、韧性好，其水下的抗压可超过20Mpa，尤其适用于地质条件复杂、施工难度大、大深度的地下水分层抽水试验，具有准确可靠的分层封闭止水效果和更长效、分层止水便于控制的技术效果，同时大大提高了试验效率和试验数据的准确性。

技术领域

本实用新型涉及水文地质领域，特别是一种地下水分层抽水试验套管外分层止水装置。

背景技术

在水文地质领域中，地下水分层抽水实验至关重要，该实验可以有效获取地下水的化学场、动力场、温度场等数据，对地下水进行精确测量,准确描述地下水分布情况，对合理利用和保护地下水资源，具有重要的科学和实用意义。而分层抽水实验在地下井孔内的实施则要求地质结构保持一定的稳定性，为了防止抽水井孔的坍塌，在地下水井孔成型以后,需下放套管对孔壁进行支撑。套管与孔壁间都会预留一定的间隙保证套管顺利下放，但潜水层的水和承压水就会通过间隙相互流动，影响了各层抽水时的实验数据。

为了解决这一问题，就需要对隔水层段的套管外间隙进行封堵止水。目前，现有管外止水技术多采用海带止水或双封隔器灌注水泥分层止水。

一、海带止水，由于海带的遇水膨胀特性,我们在下放管道时,在分层目的段的管道外缠绕，其缺点：死海带在水中长时间浸泡,会逐渐全部软化成为液体，失去止水的效果。

二、双封隔器灌注水泥分层止水，在套管外全间隙孔段回填滤料，以水泥浆液作为止水材料，在套管中下放双封隔器将水泥浆液从注浆管柱预设的注浆窗口压注到管外止水段进行止水，其缺点：首先，在深井填料中，由于套管与孔壁之间的间隙不是很大，或下完套管以后孔壁坍塌，滤料回填不能完全填满，就算采用洗井也不能让滤料充分密实，导致注入的水泥浆不能在预期深度的目的段进行封堵，施工中的可控性较差；其次，施工工序复杂、施工时间长、封堵效果不佳。

实用新型内容

为了克服现有的地下水分层抽水试验分层止水装置的不足，本实用新型提供一种地下水分层抽水试验套管外分层止水装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地下水分层抽水试验套管外分层止水装置，包括试验套管，所述试验套管上设有透水通孔，还包括，含有聚丙烯酸钠高吸水性树脂的遇水膨胀橡胶空心筒，用于试验套管与试验水井井壁形成间隙的封闭止水的遇水膨胀橡胶空心筒嵌套固定在试验套管外壁。

进一步优选的，所述遇水膨胀橡胶空心筒依靠自身弹性嵌套固定在试验套管外壁。

优选的下放深度大的遇水膨胀橡胶空心筒的筒体高度大于下放深度小的筒体高度。其遇水膨胀后能形成更厚的止水封闭层，能承更大的水深的水下压力。

优选的，所述遇水膨胀橡胶空心筒两个为一组、每组用于封闭限定一个设定试验深度的地下水分层目的区。遇水膨胀橡胶空心筒在试验套管与抽水井壁的间隙中遇水膨胀，直至封堵住地下隔水层位置处的间隙，并产生相当的挤压应力形成水层间的密封而达到分层止水效果，在各个分层目的段的试验套管外装套多个遇水膨胀橡胶空心筒，实现多个分层的止水效果。

实施过程，采用含有聚丙烯酸钠高吸水性树脂的遇水膨胀橡胶作为试验套管外间隙的止水材料，依据抽水试验工期，通过控制加入遇水膨胀橡胶材料中的聚丙烯酸钠高吸水性树脂的组份比例，来控制其遇水膨胀的止水时间和膨胀比；从而调节其完成间隙封闭止水的时间，其具体步骤如下：