КОНСТРУКЦИЯ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА
CONSTRUCTION OF MONITORING GEOECOLOGICAL WELL FOR AIR SAMPLING

Изобретение относится к области экологии и планируется к применению для отбора проб воздуха из грунта в местах подземных переходов магистральных газопроводов под водными и иными преградами, в местах расположения подземных газовых хранилищ, емкостей и т.д.
В настоящее время для отбора проб воздуха и воды применяются следующие конструкции наблюдательных геоэкологических скважин:
- глубокие многоинтервальные наблюдательные геоэкологические скважины;
- наблюдательные геоэкологические скважины для «точечного» отбора небольших проб с использованием так называемых минифильтров [1] (http//:msd.com.ua, статья «Оборудование скважин и приборы для отбора проб»).
Конструкция глубоких многоинтервальных наблюдательных геоэкологических скважин представляют собой скважину, разделенную бетонными или глинистыми замками на исследуемые интервалы. Каждый интервал оборудован трубкой с перфорацией для отбора пробы. Трубки из каждого интервала выходят на поверхность и закрыты предохранительными колпачками.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату к заявляемой конструкции наблюдательной геоэкологической скважины для отбора проб воздуха является конструкция наблюдательной геоэкологической скважины для «точечного» отбора небольших проб с использованием так называемых минифильтров. Несущую трубу с такими минифильтрами устанавливают в скважину, пройденную с помощью ударного бурения. При небольшом диаметре скважины возможно опускать несущую трубу непосредственно в нее. Вокруг минифильтров укладывается фильтровая обсыпка и цементируются области между ними. Для гарантированной работы минифильтров целесообразно устанавливать их в двойную трубу. Отбор проб из минифильтров производится с поверхности вакуумным насосом. Такая конструкция скважины является наиболее близкой по своей сути к предлагаемой в заявке конструкции наблюдательной геоэкологической скважины.
Недостатком вышеуказанных конструкций является их сложность и высокая стоимость строительства. В некоторых случаях целесообразно использовать более простые конструкции.
Целью изобретения является создание простой универсальной конструкции наблюдательной геоэкологической скважины, пригодной для контроля воздуха из грунта в местах подземных переходов магистральных газопроводов под водными и иными преградами, в местах расположения подземных газовых хранилищ и емкостей. Глубина таких скважин, как правило, не превышает 4 м.
Сущность изобретения заключается в том, что заявляемая конструкция наблюдательной геоэкологической скважины для отбора проб воздуха, включающая в себя перфорированную обсадную колонну с фланцем, которая согласно изобретению обворачивается геотканью, имеет перфорированную трубку малого сечения, герметичную крышку с установленным на ней шаровым краном, проходное сечение которого соответствует диаметру мерного (с метками глубины) хоботка пробоотборника.
На фиг. 1 показана конструкция наблюдательной геоэкологической скважины для отбора проб воздуха, где:
1 - перфорированная обсадная колонна с фланцем;
2 - геоткань;
3 - перфорированная трубка малого сечения;
4 - прокладка;
5 - крышка;
6 - шаровой кран;
7 - защитный колпачок.
На фиг. 2 показан момент забора пробы, где:
8 - мерный хоботок пробоотборника (хоботок имеет метки глубины, которые на фиг. 2 не показаны).
В предварительно пробуренную скважину устанавливается перфорированная обсадная колонна с фланцем 1, обернутая геотканью 2, и с установленной в ней перфорированной трубкой малого сечения 3. К фланцу через герметизирующую прокладку 4 крепится крышка 5, на которой установлен шаровой кран 6 с защитным колпачком 7.
Заявляемая конструкция работает следующим образом.
Воздух из почвы через геоткань 2, обеспечивающую фильтрацию воздуха без частиц почвы, поступает в перфорированную обсадную колонну с фланцем 1, где формируется газовая среда, соответствующая газовой среде почвы. Для отбора пробы с шарового крана 6 снимают защитный колпачок 7 и опускают в шаровой кран 6 хоботок пробоотборника 8. Открывают шаровой кран 6 и опускают на заданную глубину мерный хоботок пробоотборника 8, диаметр которого соответствует проходному сечению шарового крана 6. Это условие необходимо для исключения смешивания газовой среды в скважине с внешней средой. Перфорированная трубка малого сечения 3 препятствует перемешиванию газовой среды (внутри скважины) в момент опускания хоботка пробоотборника, а ее перфорация не мешает отбору пробы с заданной глубины. Далее с помощью вакуумного пробоотборника производят отбор пробы.
Предложенная конструкция наблюдательной геоэкологической скважины для отбора проб воздуха обеспечивает отбор качественных проб с заданных глубин и ее следует применять для контроля воздуха из грунта в местах подземных переходов магистральных газопроводов под водными и иными преградами, в местах расположения подземных газовых хранилищ и емкостей.
Материал применяемых труб в конструкции наблюдательной геоэкологической скважины для отбора проб воздуха не должен способствовать развитию обменных процессов (адсорбции, химического или биологического катализа), приводящих к заметному изменению состава пробы. С этой точки зрения следует с осторожностью относиться к применению стальных труб, отдавая предпочтение трубам из синтетических материалов.
Источники информации
1. http//: msd.com.ua, статья «Оборудование скважин и приборы для отбора проб».