[其他]電離室同位素示蹤單井中測定地下水流速流向的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000004175
• 申請日: 1986-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN86104175B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建生;戴鴻貴
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能農(nóng)業(yè)利用研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于放射性測井技術(shù)，發(fā)明提供一種單井中同位素示蹤測定裝置，要求制作簡單、造價(jià)低廉、操作簡便安全，測量精度高。發(fā)明裝置主要由投源、測量和定位三系統(tǒng)組成。特別是投源系統(tǒng)中采用醫(yī)用洗耳球可控制、調(diào)節(jié)示蹤溶液噴出：測量系統(tǒng)中選用直讀電高室，可直讀出數(shù)值矢量，定位系統(tǒng)中采用螢光指南針照像定方位。

本發(fā)明屬于放射性測井技術(shù)領(lǐng)域。涉及用電離室（簡稱IC）同位素示蹤單井中測定地下水流速流向的裝置。

用放射性同位素示蹤測定地下水流速流向的方方法是MOSer（1957）和Mairhofer等人（1963）分別提出的。采用同位素示蹤測定地下水流速流向的裝置已有多種見諸于世。較早的有接桿計(jì)數(shù)器;以后有波蘭I·B·HAZZA設(shè)計(jì)的P-32吸附、X膠片顯影定向定速裝置，日本落合敏郎的三層同位素稀釋室測向測速裝置，DrOSt和KIOt₂等的棉紗網(wǎng)吸附測向、活性炭吸附測向裝置，美國專利4051368、英國專利2009921和1598837介紹的中子活化測向測速裝置，西德慕尼黑水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室W·DrOSt1982年的測定地下水滲透流速流向的示蹤新式探頭，還有中國專利85107160中介紹的熱釋光同位素示蹤測量裝置等。但上述各種為有關(guān)專業(yè)人員熟知的裝置都存在一些不足之處。如接桿器只適用于測淺井需地面電子接收設(shè)備，且操作麻煩;各種吸附法容易造成污染，對井深及口徑都有一定要求，操作困難，中子活化法存在防護(hù)問題，成本高;西德的新式探頭工藝復(fù)雜，探頭內(nèi)部需有三部控制電機(jī)、動(dòng)密封、導(dǎo)氣管和8芯電纜，加上地面接收儀器，造價(jià)昂貴，推廣使用受到限制，熱釋光同位素測定裝置雖測定精度高，制造簡便，投源少，但需要兩芯電纜和地面測量設(shè)備，熱釋光測量技術(shù)要求較高。

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種同位素示蹤測定裝置而要求避免上述不足，制作簡單，造價(jià)低廉，操作，簡便安全，測量精度高。據(jù)發(fā)明，裝置主要是由投源系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和定位系統(tǒng)三部分組成，特別是投源系統(tǒng)采用醫(yī)用洗耳球，測量系統(tǒng)采用直讀電離室、定位系統(tǒng)采用指南針極端涂螢光使相紙感光成像等，使發(fā)明裝置達(dá)到了發(fā)明任務(wù)所提出的要求。

下面依據(jù)附圖進(jìn)一步闡期發(fā)明的各個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。

圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖，指明了與發(fā)明一致的測定裝置的結(jié)構(gòu)。

圖2是測量系統(tǒng)直讀電離室組的組裝示意圖。

圖3是定位系統(tǒng)的涂有螢光物質(zhì)的指南針示意圖。

本發(fā)明的構(gòu)思可用圖1、2、3來說明。整個(gè)裝置是由外殼、投源系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和定位系統(tǒng)所組成。見圖1，投源系統(tǒng)由測繩（1）重錘（2）、輕質(zhì)內(nèi)缸（3）、螺栓（4）和洗耳球（6）所構(gòu)成。測繩穿過重錘與螺栓相連接，螺栓穿過內(nèi)缸兩側(cè)的槽與外缸（即外殼上部）相連接，內(nèi)缸上方是重錘，其下方壓在洗耳球上。將符合示蹤條件的放射性同位素溶液注入洗耳球（6），同位素溶液經(jīng)洗耳球噴出后經(jīng)窗棱（8）旁邊均勻流出，注入洗耳球（6）的溶液不宜過滿，要留有一定的空間，以保證溶液能全部噴出。測繩（1）為普通鋼絲繩，內(nèi)缸（3）用輕質(zhì)材料制成，可以上下活動(dòng)，壓在洗耳球上，不會(huì)使其變形。當(dāng)整個(gè)裝置落到井中測量位置時(shí)，沿測繩（1）投下重錘（2）壓在內(nèi)缸（3）上，在重錘（2）的作用下，洗耳球（6）內(nèi)的同位素溶液通過窗棱（8）兩側(cè)進(jìn)入稀釋腔體，與井水均勻混合。

測量系統(tǒng)由置放在金屬薄壁密封罩（9）中對稱排列的電離室（11）組構(gòu)成，安放在洗耳球噴口下方，直讀電離室由目鏡（透鏡和標(biāo)尺）（20），物鏡（21，驗(yàn)電器（22），和充電觸頭構(gòu)成。電離室組中央為帶有槽的鉛柱（或銅柱）（10），用于屏蔽掉其他方向來的γ射線，密封罩（9）上部半球狀鉛（或銅）體，可使電離室（11）避免受到垂向的照射。在稀釋腔體內(nèi)，與井水均勻混合的同位素溶液，在水流的作用下，示蹤同位素沿著流水方向做機(jī)械彌敢運(yùn)動(dòng)，因而同位素在稀釋腔體內(nèi)呈不均勻分布。順?biāo)鞣较驖舛茸罡?，逆水流方向濃度最低，根?jù)這個(gè)原理，通過測量系統(tǒng)電離室組的讀數(shù)矢量，即可判別所測地層地下水的流向。