CZ306610B6 - A sampling device for collection of chemically unaffected groundwater samples from low-profile wells in rocks with low permeability and a method of sampling using this device - Google Patents
A sampling device for collection of chemically unaffected groundwater samples from low-profile wells in rocks with low permeability and a method of sampling using this device Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306610B6 CZ306610B6 CZ2011-893A CZ2011893A CZ306610B6 CZ 306610 B6 CZ306610 B6 CZ 306610B6 CZ 2011893 A CZ2011893 A CZ 2011893A CZ 306610 B6 CZ306610 B6 CZ 306610B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sampling
- head
- pressure
- sampling device
- groundwater
- Prior art date
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims description 176
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 title claims description 42
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 8
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 5
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Odběrové zařízení pro odběr chemicky neovlivněných vzorků podzemních vod z úzkoprofilových vrtů v horninách s nízkou propustností a způsob odběru pomocí tohoto zařízeníSampling device for sampling of chemically unaffected groundwater samples from narrow-profile boreholes in low-permeability rocks and method of sampling using this device
Oblast technikyField of technology
Odběrové zařízení umožňující získání chemicky neovlivněných vzorků podzemních vod z vrtů s úzkým profilem a/nebo nízkou vydatností, je využitelné ve vrtech, kde se hladina podzemní vody nachází v hloubkách desítek metrů až 300 m. Vynález je využitelný zejména v těchto oborech:Sampling equipment enabling the acquisition of chemically unaffected groundwater samples from wells with a narrow profile and / or low yield is usable in wells where the groundwater level is at depths of tens of meters to 300 m. The invention is particularly useful in the following fields:
• hydrogeologie • ekologie • sanace • ukládání odpadů • skladování surovin• hydrogeology • ecology • remediation • waste disposal • storage of raw materials
Dosavadní stav technikyPrior art
Odběr vzorků podzemních vod z průzkumných vrtů představuje významnou součást projektů spojených s vyhledáváním a hodnocením kvality využitelných zásob podzemních vod, odstraňováním ekologických zátěží, projektováním a výstavbou podzemních úložišť a zásobníků různého typu. Na základě výsledků vzorkování je rozhodováno o dalším postupu prací a jejich finančních nákladech. Velmi důležitý je odběr kvalitních vzorků reprezentujících reálné složení podzemních vod v horninovém prostředí včetně obsahu případných kontaminantů.Groundwater sampling from exploratory wells is an important part of projects related to the search for and evaluation of the quality of usable groundwater reserves, removal of environmental burdens, design and construction of underground repositories and reservoirs of various types. Based on the results of sampling, it is decided on the further progress of work and their financial costs. It is very important to take quality samples representing the real composition of groundwater in the rock environment, including the content of possible contaminants.
V minulosti byly zkonstruovány různé typy odběrových zařízení vhodných pro různé účely, zajišťující odběr reprezentativních vzorků vod, které nejsou při svém odběru z vodního zdroje chemicky pozměněny.In the past, different types of sampling devices have been designed for different purposes, ensuring that representative water samples are taken that are not chemically altered when they are taken from a water source.
Základní typy odběrových (vzorkovacích) zařízení a jejich vlastnosti a jsou popsány v české technické normě ČSN ISO 5667-18,Basic types of sampling devices and their properties and are described in the Czech technical standard ČSN ISO 5667-18,
Jakost vod - Odběr vzorků - Část 18: Pokyny pro odběr vzorků podzemních vod na znečištěných místech, účinné od 05/2002. Výběr vhodného vzorkovacího zařízení závisí a liší se dle konkrétní situace (požadavek na objem odebíraného vzorku, hloubka odběru, stanovované kontaminanty, vícefázový vzorek apod.)Water quality - Sampling - Part 18: Guidelines for groundwater sampling at polluted sites, effective from 05/2002. The choice of a suitable sampling device depends and varies according to the specific situation (requirement for the volume of the sample taken, the depth of sampling, the contaminants to be determined, the multiphase sample, etc.)
Poměrně problematickou oblastí vzorkování vod je odběr vzorků z hlubokých vrtů s nízkou hladinou podzemní vody, z vrtů s malým průměrem nebo vrtů, jejichž vydatnost je nízká.A relatively problematic area of water sampling is sampling from deep wells with a low groundwater level, from wells with a small diameter or wells with a low yield.
Vzorkovací zařízení pro výše uvedené účely musí splňovat následující požadavky:The sampling device for the above purposes must meet the following requirements:
• možnost odběru vzorku bez přístupu atmosféry • možnost odběru vzorku z konkrétní hloubkové úrovně včetně víceúrovňového vzorkování • odběr reprezentativního vzorku podzemní vody • možnost odběru vzorku z hlubokých vrtů (i několik set metrů) • odběr z úzkoprofilových vrtů (průměr vrtů 7 6 mm a menší) • odběry z vrtů s nízkými průtoky a malou vydatností• possibility of sampling without access to the atmosphere • possibility of sampling from a specific depth level including multi-level sampling • sampling of a representative groundwater sample • possibility of sampling from deep wells (even several hundred meters) • sampling from narrow profile wells (well diameter 7 6 mm and smaller ) • sampling from wells with low flow rates and low yield
Mezi běžně používané základní typy odběrových zařízení patří následující:Commonly used basic types of sampling devices include the following:
Hloubkové (objemové) vzorkovače slouží pro odběr jednoho definovaného objemu vzorku. Patří mezi ně vzorkovače otevřené jednoduché odběrové nádoby (láhve, kalovky) a uzavřené vzorkoDepth (volume) samplers are used to take one defined volume of sample. These include samplers of an open simple sampling container (bottles, sludge) and a closed sample
- i .- i.
vače umožňující odběr vzorku z požadované hloubky ve vrtu. Uzavřeným vzorkovačem je možné odebrat podzemní vodu z konkrétní hloubkové úrovně, a to i z velkých hloubek a bez přístupu vzduchu, nejedná se ale ve většině případů o vzorek reprezentativní. Ve vodním sloupci ve vrtu dochází k míšení podzemních vod z různých hloubek, k okysličení podzemních vod a následné 5 změně jejich složení - vzorek odebraný z volného vrtu bez čerpání proto neodpovídá složení podzemních vod v okolním horninovém prostředí. Tímto vzorkovačem nelze odebírat vzorky vod z jednotlivých etáží. Výrazné rozdíly ve fyzikálně-chemických parametrech, v obsazích kyslíku a uranu u vzorků odebraných hloubkovým vzorkovačem a čerpáním z úseku vrtu vymezeného pakry ve stejné hloubce uvádí například Laaksoharju et al. (1991).feeders allowing sampling from the required depth in the well. With a closed sampler, it is possible to take groundwater from a specific depth level, even from great depths and without access to air, but in most cases it is not a representative sample. In the water column in the well, groundwater is mixed from different depths, groundwater is oxygenated and their composition is subsequently changed - a sample taken from a free well without pumping therefore does not correspond to the composition of groundwater in the surrounding rock environment. This sampler cannot be used to take water samples from individual floors. Significant differences in physicochemical parameters, oxygen and uranium contents of samples taken by a depth sampler and pumping from a section of a well defined by packers at the same depth are reported, for example, by Laaksoharju et al. (1991).
Sací (povrchová) čerpadla jsou čerpadla umístěná na povrchu, nad hladinou vody. Jedná se například o čerpadla odstředivá, pístová, šroubová a peristaltická. Velkou nevýhodou těchto čerpadel je, že výškový rozdíl mezi sacími elementy a hladinou podzemní vody ve vrtu nemůže být vyšší než 7 až 8 m a v důsledku kavitace na pohyblivých elementech čerpadel dochází ke změ15 nám chemizmu podzemních vod. Sací čerpadla mají tedy poměrně velké technické omezení na mělké vrty s hladinou podzemní vody blízko u terénu a nejsou vhodná pro stanovení řady ukazatelů, zejména těkavých látek.Suction (surface) pumps are pumps located on the surface, above the water surface. These are, for example, centrifugal, piston, screw and peristaltic pumps. A major disadvantage of these pumps is that the height difference between the suction elements and the groundwater level in the borehole cannot be higher than 7 to 8 m and the groundwater chemistry changes due to cavitation on the moving pump elements. Suction pumps therefore have a relatively large technical limitation to shallow wells with a groundwater level close to the ground and are not suitable for determining a number of indicators, especially volatile substances.
Výtlačná čerpadla jsou umístěna ve vrtu pod hladinou podzemní vody. Patři mezi ně například:Discharge pumps are located in the borehole below the groundwater level. These include, for example:
Pístová (inerciální) čerpadla - jsou založena na principu zpětné klapky - pomocí zpětného ventilu umístěného na spodním konci vzorkovací trubice (hadice) je voda dopravována k povrchu postupným kmitavým pohybem trubicí ve vrtu nahoru a dolů. Účinnost tohoto typu čerpadel dovoluje jejich použití v hloubkách do 60 m.Piston (inertial) pumps - are based on the principle of a non-return valve - by means of a non-return valve located at the lower end of the sampling tube (hose), water is transported to the surface by gradual oscillating movement of the tube in the well up and down. The efficiency of this type of pump allows their use at depths of up to 60 m.
Ponorná čerpadla - nej častěji elektrická odstředivá a vřetenová čerpadla jsou dostupná v širokém rozsahu. Jejich omezením je obvykle poměrně velký průměr a malá dopravní výška. Výtlačná výška se u ponorných čerpadel pohybuje až v rozmezí 50 až 95 m.Submersible pumps - most often electric centrifugal and spindle pumps are available in a wide range. Their limitations are usually a relatively large diameter and a small transport height. The head of submersible pumps is up to 50 to 95 m.
Omezením výtlačných čerpadel je zejména jejich velikost při zachování dostatečného výtlačného výkonu. Limitujícím faktorem je i nutnost dostatečného objemu vzorkované vody ve vrtu nutné pro chod čerpadla.The limitation of displacement pumps is especially their size while maintaining sufficient discharge capacity. A limiting factor is the need for a sufficient volume of sampled water in the well necessary for the pump to run.
Plynová čerpadla využívají energie stlačeného plynu (vzduchu) pro výnos vzorku vody na zem35 ský povrch.Gas pumps use the energy of compressed gas (air) to yield a sample of water to the earth's surface.
Výtlačné přetlakové čerpání (air-lift) je založeno na principu vhánění stlačeného plynu (nejčastěji vzduchu) do vrtu. Tlak vzduchu a následné snížení měrné hmotnosti (hustoty) vody vytvořením směsi voda-plyn zajišťují výtlačnou sílu k dopravě podzemní vody k povrchu. Během míšení 40 plynu s vodou dochází k chemickému porušení přírodního stavu vody, pro převážnou většinu aplikací je tento způsob odběru zcela nevhodný.Air-lift is based on the principle of injecting compressed gas (most often air) into a borehole. The air pressure and the consequent reduction of the specific gravity (density) of the water by creating a water-gas mixture provide the discharge force to transport the groundwater to the surface. During the mixing of the gas with the water, the natural state of the water is chemically disturbed, for the vast majority of applications this method of sampling is completely unsuitable.
Plynové (vzduchové) membránové čerpadlo (bladder pump) je složeno z válcové nádoby (komory) opatřené pružnou membránou. Jako pohonné médium slouží stlačený plyn, který je periodic45 ky vpouštěn do jedné části válce, roztahuje membránu a vytlačuje vzorkovanou vodu přes zpětný ventil do výstupního potrubí. Rychlost (vydatnost) čerpání je možné měnit změnou frekvence pulzů pomocí trojcestného ventilu s časovačem. Tento typ čerpadla je vhodný díky malému průměru vzorkovacího zařízení i pro víceúrovňové vzorkování. Další výhodou je oddělení hnacího plynu od samotné vzorkované vody pomocí membrány. Komerčně vyráběná plynová membráno50 vá čerpadla je možné použít pro odběry v hloubkách do 150 m.The gas (air) diaphragm pump (bladder pump) consists of a cylindrical vessel (chamber) provided with a flexible diaphragm. The propellant is a compressed gas which is periodically introduced into one part of the cylinder, expands the membrane and pushes the sampled water through a non-return valve into the outlet pipe. The pumping speed can be changed by changing the pulse frequency using a three-way valve with a timer. Thanks to the small diameter of the sampling device, this type of pump is also suitable for multi-level sampling. Another advantage is the separation of the propellant gas from the sampled water itself by means of a membrane. Commercially produced gas diaphragm pumps can be used for sampling at depths up to 150 m.
Plynové výtlačné čerpadlo (double-valve pump) pracuje na obdobném principu pulzů stlačeného plynu, které vytlačují vzorkované médium do výstupního potrubí. V odběrné komoře ale chybí membrána oddělující plyn od vzorkované vody, komora je oddělena od vzorkovaného prostředí a od výstupního potrubí zpětnými klapkami a je periodicky napouštěna hnacím plynem. Nevýho55 dou tohoto systému je proplynění a následná změna chemického složení vzorkované vody. Toto je možné částečně omezit minimalizací styčné plochy mezi plynem a čerpanou vodou. Výhodou tohoto typu čerpadla je velmi malý průměr (od 10 mm). U běžných čerpadel tohoto typu se maximální pracovní výška pohybuje do 150 m.The double-valve pump works on a similar principle of compressed gas pulses, which push the sampled medium into the outlet pipe. However, the sampling chamber lacks a membrane separating the gas from the sampled water, the chamber is separated from the sampled environment and from the outlet pipe by non-return valves and is periodically filled with propellant gas. The disadvantage of this system is the gasification and subsequent change of the chemical composition of the sampled water. This can be partially reduced by minimizing the contact area between the gas and the pumped water. The advantage of this type of pump is a very small diameter (from 10 mm). For conventional pumps of this type, the maximum working height is up to 150 m.
Všeobecné informace o vhodnosti základních typů vzorkovačů a vzorkovacích Čerpadel podává tabulka 5 v ČSN ISO 5667-18 účinné od 05/2002. Pro odběry podzemních vod pro stanovení všech typů ukazatelů jsou vhodné pouze hloubkové uzavřené vzorkovače, plynová membránová čerpadla a podmínečně čerpadla ponorná. Při odběru vzorku uzavřeným vzorkovačem sice nedochází, ke změnám složení podzemní vody, ale, jak už bylo uvedeno výše, vzorek ve většině případů nereprezentuje skutečné složení podzemních vod v horninovém prostředí.General information on the suitability of basic types of samplers and sampling pumps is given in Table 5 in ČSN ISO 5667-18 effective from 05/2002. Only deep closed samplers, gas diaphragm pumps and conditionally submersible pumps are suitable for groundwater abstraction for the determination of all types of indicators. Although sampling of the closed sampler does not change the composition of the groundwater, as mentioned above, the sample in most cases does not represent the actual composition of the groundwater in the rock environment.
Citovaná literatura:Cited literature:
Laaksoharju, M., Ahonen, L., Blomqvist, R. (3991): Light-weight double packer equipment for water sampling and hydraulic measurements in deep drill holes. Geologian tutkimuskeskus Report YST-74. Espoo.Laaksoharju, M., Ahonen, L., Blomqvist, R. (3991): Light-weight double packer equipment for water sampling and hydraulic measurements in deep drill holes. Geological Research Center Report YST-74. Espoo.
ČSN ISO 5667-18 (757051) Jakost vod - Odběr vzorků - Část 18: Pokyny pro odběr vzorků podzemních vod na znečištěných místech, účinné od 05/2002.ČSN ISO 5667-18 (757051) Water quality - Sampling - Part 18: Guidelines for groundwater sampling at polluted sites, effective from 05/2002.
Vzorkovací práce v sanační geologii. Věstník MŽP. Praha: Ministerstvo životního prostředí, 2007. Sv. 2. ISSN: 0862-9013.Sampling work in remediation geology. Ministry of the Environment Bulletin. Prague: Ministry of the Environment, 2007. Vol. 2. ISSN: 0862-9013.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Nově zkonstruované odběrové zařízení svoji technickou podstatou spadá do kategorie plynových čerpadel. Principem odběru vzorků je nejblíže plynovému membránovému čerpadlu, avšak se od něj zcela odlišuje konstrukčním řešením. Nové odběrové zařízení vyniká oproti membránovému plynovému čerpadlu mimo jiné díky použitým materiálům vyšší konstrukční pevností a spolehlivostí, která umožňuje vzorkování vod s výtlačnou výškou více než 150 metrů při zachování kompaktních rozměrů odběrového zařízení.Due to its technical nature, the newly designed sampling device falls into the category of gas pumps. The sampling principle is closest to a gas diaphragm pump, but it differs completely from it in terms of design. Compared to the diaphragm gas pump, the new sampling device excels, among other things, due to the materials used, higher structural strength and reliability, which enables the sampling of water with a discharge height of more than 150 meters while maintaining the compact dimensions of the sampling device.
Zkonstruované odběrové zařízení umožňuje odběr podzemních vod z úzkoprofilových vrtů minimálním průměrem 3,8 cm a/nebo z vrtů jejichž vydatnost je nízká a/nebo vrtů, kde hladina podzemní vody je níže než 150 metrů a nelze je vzorkovat běžnými vzorkovacími zařízeními. Popisované odběrové zařízení se neomezuje jen na úzkoprofilové vrty, aleje možné ho provozovat i ve vrtech s širším vrtným profilem.The designed sampling device allows the abstraction of groundwater from narrow-profile boreholes with a minimum diameter of 3.8 cm and / or from boreholes with a low yield and / or boreholes where the groundwater level is below 150 meters and cannot be sampled by conventional sampling equipment. The described sampling device is not limited to narrow-profile boreholes, but it is also possible to operate it in boreholes with a wider drilling profile.
Základním principem funkčnosti odběrového zařízení je hydraulický píst poháněný stlačeným vzduchem. Cyklickým vertikálním pohybem pístu uvnitř těla odběrového zařízení je vzorek vody nasáván do vzorkovací komory a následným peristaltickým pohybem pístu je vytlačován přes jednocestný ventil transportní hadičkou na zemský povrch. Hydraulický píst uvnitř vzorkovacího zařízení v části vzorkovacího cyklu, kdy píst klesá a vzorek vody je nasáván do vzorkovací komory, využívá potenciální gravitační energie a aktivně tak přispívá k získávání vzorku v horninovém prostředí v místech s nízkou vydatností. Při vytlačování vzorku na zemský povrch se využívá systému jednocestných ventilů, které zabraňují navracení již vytlačeného vzorku do výstupní vzorkovací hadičky zpět do odběrového zařízení.The basic principle of operation of the sampling device is a hydraulic piston driven by compressed air. By cyclic vertical movement of the piston inside the body of the sampling device, the water sample is sucked into the sampling chamber and by subsequent peristaltic movement of the piston it is forced through the one-way valve by a transport hose to the earth's surface. The hydraulic piston inside the sampling device in the part of the sampling cycle where the piston lowers and the water sample is sucked into the sampling chamber, uses potential gravitational energy and thus actively contributes to obtaining the sample in the rock environment in places with low yield. When extruding the sample to the earth's surface, a system of one-way valves is used, which prevent the return of the already extruded sample to the outlet sampling tube back to the sampling device.
Odběrové zařízení je navrženo tak, aby se vzorek vody v žádné části vzorkovacího procesu nedostal do styku se vzduchem a nebylo ovlivněno jeho chemické složení.The sampling device is designed so that the water sample does not come into contact with air in any part of the sampling process and its chemical composition is not affected.
Pro konstrukci těla odběrového zařízení a pomocných součástí jsou použity pouze chemicky inertní materiály: nerezová ocel DIN 1.4301, polyamid (PA), polyetylén (PE) a teflon (PTFE). Žádné mechanicky pohyblivé části odběrového zařízení nejsou lubrikovány organickými či anorganickými mazivy, což vylučuje druhotnou kontaminaci odebíraného vzorku vody. Požadovaná kluznost součástí zařízení, především vnitřního povrchu vzorkovací, komory a pístu, je docílena mechanickým opracováním s vysokou přesností.Only chemically inert materials are used for the construction of the sampling device body and auxiliary components: stainless steel DIN 1.4301, polyamide (PA), polyethylene (PE) and Teflon (PTFE). No mechanically moving parts of the sampling device are lubricated with organic or inorganic lubricants, which eliminates secondary contamination of the water sample taken. The required slip of the device components, especially the inner surface of the sampling, chamber and piston, is achieved by high-precision machining.
Tělo odběrového zařízení je tvořeno ocelovým válcem o průměru typicky 30 mm a délce 600 5 mm. Ten je ve střední části dutý a tvoří vzorkovací komoru (trubku) o síle stěny 1,5 mm. Na obou koncích těla odběrového zařízení na vzorkovací komoru navazují plné, přednostně ocelové, hlavy s funkčním vrtáním. Ve střední duté části zařízení tj. tělu, jehož vnitřní část slouží, jako vzorkovací komora, je posuvně uložen ocelový hydraulický píst. Tento píst je pro přesný a hladký chod na obou koncích opatřen dvěma vodícími PTFE kroužky a blíže horní straně se nachází ίο těsnicí PTFE kroužek. Povrch pístu i vnitřní část vzorkovací komory je vyleštěna do vysokého lesku pro hladký chod pístu a jeho hydraulickou těsnost. Ve spodní části odběrového zařízení pod pístem je hlava opatřena jedním 5 mm širokým vrtáním - kanálkem, které je u vyústění, mimo tělo zařízení zakončeno nástrčnou rychlospojkou umožňující připojení PA hadičky výhodně o průměru 6 mm. Nástrčná rychlospojka je k zařízení připojena klasickým závitovým sroubením.The body of the sampling device is formed by a steel cylinder with a diameter of typically 30 mm and a length of 600 5 mm. It is hollow in the middle part and forms a sampling chamber (tube) with a wall thickness of 1.5 mm. At both ends of the body of the sampling device, solid, preferably steel, heads with functional drilling are connected to the sampling chamber. A steel hydraulic piston is slidably mounted in the central hollow part of the device, i.e. the body, the inner part of which serves as a sampling chamber. This piston is equipped with two PTFE guide rings for precise and smooth operation at both ends, and closer to the upper side there is a PTFE sealing ring. The surface of the piston and the inner part of the sampling chamber is polished to a high gloss for smooth operation of the piston and its hydraulic tightness. In the lower part of the sampling device under the piston, the head is provided with one 5 mm wide bore - a channel which, at the outlet, is terminated outside the body of the device by a plug-in quick coupling enabling the connection of a PA hose preferably 6 mm in diameter. The plug-in quick coupling is connected to the device by a standard threaded fitting.
Vrtání ve spodní části odběrového zařízení vyúsťuje pod hydraulickým pístem, využívá se pro přívod stlačeného vzduchu a při aplikaci tlaku stlačeného vzduchu se přesune do horní polohy. Rychlospojka je ve spodní hlavě umístěna ve vybrání - vybroušeném výřezu v úhlu 20° od osy těla zařízení tak, aby nepřesahovala mimo základní siluetu těla odběrového zařízení. Takto je dobře chráněna proti poškození při manipulaci s odběrovým zařízením v úzkém vrtu. Její šikmé 20 umístění usnadňuje připojení a vedení hadičky se stlačeným vzduchem mimo tělo odběrového zařízení.The bore in the lower part of the sampling device opens under the hydraulic piston, is used for the supply of compressed air and is moved to the upper position when the compressed air pressure is applied. The quick coupling is located in the lower head in a recess - ground cutout at an angle of 20 ° from the axis of the device body so that it does not extend beyond the basic silhouette of the sampling device body. In this way, it is well protected against damage when handling the sampling device in a narrow borehole. Its inclined position facilitates the connection and routing of the compressed air hose outside the body of the sampling device.
Horní hlava odběrového zařízení má dvě vzájemně propojená funkční vrtání. První vrtání slouží k odvodu vzorku vytlačovaného ze vzorkovací komory nad hydraulickým pístem do výstupní 25 vzorkovací hadičky. Vyústění tohoto vrtání je uprostřed horní strany horní hlavy těla odběrového zařízení a je opatřeno nástrčným jednocestným ventilem připojeným klasickým závitovým sroubením. Druhé vrtání je vytvořeno ve vybrání na boční straně horní hlavy těla odběrového zařízení a slouží, pro vstup vzorkované vody do vzorkovací komory nad pístem. Vyústění je opatřeno jednocestným ventilem, který je umístěn ve vybrání spodní hlavy těla odběrového zařízení ob30 dobně jako nástrčná rychlospojka na spodní hlavě. Vstupní jednocestný ventil je otočen směrem dolů, což usnadňuje natékání vzorku vody do vzorkovací komory a zabraňuje vniknutí pevných částic uvolněných při otěru ze stěny vrtu. Nástrčné jednocestné ventily použité na horní hlavě zabraňují zpětnému toku vzorkované vody při cyklické práci hydraulického pístu.The upper head of the sampling device has two interconnected functional bores. The first bore serves to discharge the sample extruded from the sampling chamber above the hydraulic piston into the outlet 25 of the sampling tube. The outlet of this bore is in the middle of the upper side of the upper head of the sampling device body and is provided with a plug-in one-way valve connected by a standard threaded fitting. The second bore is formed in a recess on the side of the upper head of the sampling device body and serves to enter the sampled water into the sampling chamber above the piston. The outlet is provided with a one-way valve, which is located in the recess of the lower head of the body of the sampling device, similarly to a plug-in quick coupling on the lower head. The inlet one-way valve is turned downwards, which facilitates the flow of the water sample into the sampling chamber and prevents the ingress of solid particles released during abrasion from the well wall. Plug-in one-way valves used on the upper head prevent backflow of sampled water during cyclic operation of the hydraulic piston.
Na vnější straně těla vzorkovacího zařízení, jsou v horní a spodní části v oblasti hlav vybroušeny po stranách dva zářezy usnadňující uchycení jinak hladkého válce vzorkovacího zařízení na manipulační nosné lano nebo soutyčí.On the outside of the body of the sampling device, two notches are ground on the sides in the upper and lower part in the area of the heads, facilitating the attachment of the otherwise smooth cylinder of the sampling device to the handling support rope or rod.
Vzorkovací zařízení není vždy nutné umisťovat ve vrtu do požadované hloubky odběru, ale pou40 ze do hloubky cca o 20 metrů níže, než je piezometrická výška hladiny podzemní vody ve vzorkované etáži (kolektoru, puklinovém systému). Do požadované hloubky odběru vzorku vedeme pouze přívodnou hadičku. (Příklad: Vzorkovaná etáž je v hloubce 200 m pod povrchem země, piezometrická úroveň hladiny dané etáže je ve 120 m pod povrchem země. Přívodní vzorkovací hadička je umístěna do hloubky 200 m, avšak odběrové zařízení je možné umístit už do hloubky 45 140 m). Tento přístup usnadňuje čerpání vzorku a šetří množství spotřebovaného stlačeného vzduchu, protože není potřeba vzorek vytlačovat ze vzorkované hloubky, ale z menší, hloubky.It is not always necessary to place the sampling device in the borehole to the required sampling depth, but only to a depth of approx. 20 meters lower than the piezometric height of the groundwater level in the sampled floor (collector, fracture system). Only lead the supply hose to the required sampling depth. (Example: The sampled floor is at a depth of 200 m below the ground, the piezometric level of the floor is at 120 m below the ground. The supply sampling tube is placed to a depth of 200 m, but the sampling device can be placed to a depth of 45 140 m) . This approach facilitates the pumping of the sample and saves the amount of compressed air consumed, as it is not necessary to extrude the sample from the sampled depth, but from a smaller, depth.
Kromě samotného odběrového zařízení jsou pro samotný odběr vzorků vody důležité i podpůrné součásti a postup vzorkování. Pro vedení stlačeného vzduchu a vzorkované kapaliny se používají 50 tlakově odolné PA hadičky, které snesou pracovní tlak minimálně 2,5 MPa. Tyto hadičky se běžně dodávají v rolích po 100 metrech a v případě potřeby je možné je nastavovat pomocí nástrčných rychlospojek. Výhodným řešením byla shledána hadička s průměrem 6 mm, která má dostatečně malý odpor při vedení kapaliny, ale zároveň má malý objem. Jako zdroj stlačeného vzduchu se používá tlaková láhev s obvyklým tlakem 20 až 23 MPa, nebo vysokotlaký kompresor s 55 tlakem 30 MPa. Vstupní tlak stlačeného vzduchu do odběrového zařízení se reguluje pomoci redukčního ventilu v závislosti na hloubce odběru vzorku. Na každých 10 metrů výšky vytlačovaného vodního sloupce je potřeba tlaku 0,1 MPa. Pro automatickou aplikaci tlakových pulzů při odběru vzorků se výhodně využívá tlakového časovače, což je zařízení, ovládající otvírání a zavírání trojcestného ventilu na tlakové láhvi, nebo v případě kompresoru tlakový časovač řídí jeho 5 spouštění. Na tlakovém časovači lze nastavit 2 různě dlouhé intervaly. První nastavuje délku aplikace tlakového impulzu do odběrového zařízení. Se vzrůstající, hloubkou umístění, odběrového zařízení ve vrtu, nebo se zvýšením počtu odběrových zařízení připojených k jednomu zdroji tlaku, je nutné patřičně prodloužit tlakový interval, pro úspěšné vytlačení vzorku vody na zemský povrch. Druhý interval tlakového časovače je klidový. V klidové části odběrového cyklu se uvol10 ní tlak pod hydraulickým pístem ve vzorkovací komoře a píst svojí vahou klesá do spodní polohy. Do uvolněného místa nad hydraulickým pístem natéká vzorek vody. Délka klidového intervalu se řídí vydatností zdroje vody. Čím méně vydatný je vzorkovaný úsek horniny, tím delší, klidový interval je nutné nastavit, aby měl vzorek čas natéci, do vzorkovací komory. Délka obou intervalů se nastavuje experimentálně na základě aktuálního výkonu odběrového zařízení. Vzhle15 dem k proměnlivosti vlastností horninového prostředí a kolektorů nelze délku jednotlivých intervalů dopředu odhadnout a dolaďuje se v průběhu odběru vzorku.In addition to the sampling device itself, the supporting components and the sampling procedure are also important for the water sampling itself. 50 pressure-resistant PA hoses are used to guide the compressed air and the sampled liquid, which can withstand a working pressure of at least 2.5 MPa. These hoses are usually supplied in rolls of 100 meters and, if necessary, can be adjusted using plug-in quick couplings. A preferred solution has been found to be a tube with a diameter of 6 mm, which has a sufficiently low resistance to conducting the liquid, but at the same time has a small volume. A cylinder with a usual pressure of 20 to 23 MPa or a high-pressure compressor with a pressure of 30 MPa is used as a source of compressed air. The inlet pressure of the compressed air into the sampling device is regulated by means of a pressure reducing valve depending on the sampling depth. A pressure of 0.1 MPa is required for every 10 meters of the height of the extruded water column. For the automatic application of pressure pulses during sampling, a pressure timer is preferably used, which is a device controlling the opening and closing of the three-way valve on the cylinder, or in the case of a compressor the pressure timer controls its start. 2 different length intervals can be set on the pressure timer. The first sets the length of application of the pressure pulse to the sampling device. As the depth of the sampling device in the well increases, or as the number of sampling devices connected to a single pressure source increases, it is necessary to extend the pressure interval accordingly, in order to successfully push the water sample to the earth's surface. The second pressure timer interval is idle. In the rest part of the sampling cycle, the pressure under the hydraulic piston in the sampling chamber is released and the piston decreases in weight to the lower position. A sample of water flows into the free space above the hydraulic piston. The length of the rest interval is governed by the yield of the water source. The less abundant the sampled section of rock, the longer, the rest interval must be set so that the sample has time to flow into the sampling chamber. The length of both intervals is set experimentally based on the current power of the sampling device. Due to the variability of the properties of the rock environment and collectors, the length of individual intervals cannot be estimated in advance and is fine-tuned during sampling.
Samotné odběrové zařízení zapuštěné do vrtu je schopné odebírat směsný vzorek podzemní vody. Častější je ale požadavek na odběr podzemních vod z jednotlivých hloubkových horizontů ve 20 vrtu. V tomto případě je odběrové zařízení umístěno mezi dvojici pakrů, která izoluje vybraný horizont ve vrtu. Toto uspořádání umožňuje odběr podzemních vod z jednotlivých kolektorů, případně puklinových systémů. Pro urychlení vzorkování více kolektorů v jednom vrtu je možné vrt vystrojit mu Itipakrových systémem a je možné pomocí více odběrových zařízení vzorkovat několik etáží najednou. Při průměru vrtu 76 mm je možné v praxi realizovat odběr až ze 4 izolo25 váných etáží současně. Osazení vrtu multipakrovým systémem s více odběrovými zařízeními je technicky i časově náročné, a proto se většinou používá pro dlouhodobý monitoring podzemních vod ve vrtu.The sampling device embedded in the borehole itself is able to take a mixed groundwater sample. However, the requirement for groundwater abstraction from individual depth horizons in 20 wells is more frequent. In this case, the sampling device is located between a pair of packers that isolates the selected horizon in the well. This arrangement allows the abstraction of groundwater from individual collectors or fracture systems. To speed up the sampling of multiple collectors in one well, it is possible to equip the well with it using Itipakr systems and it is possible to sample several floors at once using multiple sampling devices. With a borehole diameter of 76 mm, it is possible in practice to take up to 4 insulated floors at the same time. Equipping a well with a multi-acre system with multiple sampling devices is technically and time-consuming, and is therefore mostly used for long-term monitoring of groundwater in the well.
Způsob odběru vzorků podzemní vody pomocí odběrového zařízení sestává z několika postupně 30 následujících kroků:The method of groundwater sampling using a sampling device consists of several successive 30 steps:
1) Připevnění jednoho nebo více odběrových zařízení do požadované pozice na ocelovém nosném laně nebo na soutyčí multipakrového systému pomocí ocelových šroubovacích svorek.1) Attaching one or more sampling devices to the required position on the steel support rope or on the drawbar of the multipak system using steel screw clamps.
2) Připojení vstupní, a výstupní vzorkovací hadičky k jednocestným ventilům na horní hlavě vzorkovacího zařízení. Vstupní vzorkovací hadička musí mít takovou délku, aby po zapuš35 tění vzorkovacího zařízení dosáhla do požadované hloubky odběru vzorku.2) Connection of inlet and outlet sampling tubing to one-way valves on the upper head of the sampling device. The inlet sampling tube must be of such a length that, after immersion of the sampling device, it reaches the required sampling depth.
3) Připojení tlakové hadičky na nástrčnou rychlospojku na spodní hlavě vzorkovacího zařízení.3) Connection of the pressure hose to the plug-in quick coupling on the lower head of the sampling device.
4) Zapuštění zkompletovaného vzorkovacího zařízení včetně případných vymezujících pakrů do požadované hloubky ve vrtu.4) Embedding the completed sampling device, including any delimiting packers, to the required depth in the borehole.
5) Kompletace a připojení tlakového zdroje včetně časovače k tlakové hadičce vedoucí k odbě40 rovému zařízení. Regulace výkonu tlakového pulzu v závislosti na hloubce zapuštění odběrového zařízení ve vrtu.5) Completion and connection of the pressure source, including the timer, to the pressure hose leading to the sampling device. Regulation of the power of the pressure pulse depending on the depth of immersion of the sampling device in the borehole.
6) Nastavení předpokládaných počátečních hodnot tlakového časovače.6) Setting the expected initial values of the pressure timer.
7) Zahájení odběru vzorku spuštěním tlakového časovače.7) Start sampling by starting the pressure timer.
8) Úprava hodnot intervalů tlakového časovače pro optimální chod vzorkovacího zařízení.8) Adjustment of the values of the pressure timer intervals for optimal operation of the sampling device.
Základní používané pojmy a zkratky:Basic terms and abbreviations used:
PA - polyamidPA - polyamide
PE - polyetylénPE - polyethylene
PTFE-teflon pakr - zařízení, které slouží k izolaci vybraného úseku vrtu.PTFE-Teflon packer - a device that serves to isolate a selected section of the well.
- 5 CZ 306610 B6- 5 CZ 306610 B6
Pryžová součást pakru se po zapuštění pakru do vrtu roztáhne nafouknutím a zatěsní stvol vrtu v daném místě. Při použití většího počtu pakrů, lze vymezit ve vrtu více úseků. Použití více pakrů se označuje jako multipakrový systém.The rubber part of the packer expands by inflating the packer into the borehole and seals the borehole stem in place. When using a larger number of packers, more sections can be defined in the borehole. The use of multiple packers is referred to as a multipacre system.
Odběrové zařízení bylo úspěšně odzkoušenou na 2 lokalitách při terénním in-situ odběru vzorků podzemních vod. Jednalo se o lokalitu Melechov u Ledče nad Sázavou, kde se testoval odběr z vrtu v granitové hornině. Druhou testovanou lokalitou byla Stráž pod Ralskem, kde probíhal odběr z cenomanských sedimentů pískovců. Testy byly v obou případech úspěšné a podařilo se díky výše popsanému odběrovému zařízení získat požadovaný vzorek podzemní vody z hloubky okolo 140 metrů pod zemským povrchem. V případě lokality Stráž pod Ralskem se podařilo odebrat unikátní vzorek vody bez porušení, díky čemuž bylo možné porovnat míru chemického ovlivnění při odběru konvenčními technikami používanými při sanaci této lokality.The sampling device was successfully tested at 2 localities during field in-situ groundwater sampling. It was a locality Melechov near Ledče nad Sázavou, where sampling from a borehole in granite rock was tested. The second tested locality was Stráž pod Ralskem, where sampling from Cenomanian sandstone sediments took place. The tests were successful in both cases and, thanks to the sampling device described above, it was possible to obtain the required groundwater sample from a depth of about 140 meters below the earth's surface. In the case of the Stráž pod Ralskem locality, it was possible to take a unique water sample without disturbance, thanks to which it was possible to compare the degree of chemical influence during sampling by conventional techniques used in the remediation of this locality.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Obrázek č. 1: Nákres konstrukce odběrového zařízení pro odběr chemicky neovlivněných vzorků podzemních vod z úzkoprofilových vrtů;Figure No. 1: Drawing of the construction of a sampling device for the collection of chemically unaffected groundwater samples from narrow-profile boreholes;
Obrázek č. 2: Schéma aplikace odběrového zařízení v místě vrtu.Figure No. 2: Scheme of application of the sampling device at the well site.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Příklad 1Example 1
Zařízení pro odběr chemicky neovlivněných vzorků podzemních vod z úzkoprofilových vrtů sestává z následujících součástí (obrázek 1): dvou jednocestných nástrčných ventilů 1, 2 pro připojení výstupní vzorkovací hadičky 111 a vstupní vzorkovací hadičky 112. V horní části odběrového zařízení 20 v horní hlavě 32 je vytvořeno vrtání 3, které spojuje ústí ventilů 1, 2 se vzorkovací komorou 5. Na vnějším povrchu horní, hlavy 32 je vybroušen zářez 4, pomocí kterého lze odběrové zařízení, bezpečně uchytit na nosném laně nebo soutyčí. Obdobný zářez 11 se stejnou funkčností se nachází na vnějším povrchu spodní hlavy 33 odběrového zařízení. Uvnitř vzorkovací komory 5_ je vložen ocelový hydraulický píst 8, který je pro hladký chod opatřen dvěma vodícími kroužky 6, 9 a jedním těsnicím teflonovým kroužkem 7. Hydraulický píst 8 se ve vzorkovací komoře 5. volně pohybuje, avšak je nepropustný. Ve spodní části odběrového zařízení 20 ve spodní hlavě 33 je vytvořeno vrtání 10, které v místě pod hydraulickým pístem 8. propojuje vzorkovací komoru 5. s nástrčnou spojkou 12. Na nástrčnou spojku 12 je připojena tlaková hadička 113, která je napojená přes tlakový časovač 16 k láhvi 18 se stlačeným vzduchem (obrázek 2).The device for taking chemically unaffected groundwater samples from narrow-profile boreholes consists of the following components (Figure 1): two one-way push-in valves 1, 2 for connecting the outlet sampling tube 111 and the inlet sampling tube 112. In the upper part of the sampling device 20 in the upper head 32 a bore 3 is formed, which connects the mouth of the valves 1, 2 with the sampling chamber 5. On the outer surface of the upper head 32, a notch 4 is ground, by means of which the sampling device can be securely attached to a support rope or rod. A similar notch 11 with the same functionality is located on the outer surface of the lower head 33 of the sampling device. A steel hydraulic piston 8 is inserted inside the sampling chamber 5, which is provided with two guide rings 6, 9 and one Teflon sealing ring 7 for smooth operation. The hydraulic piston 8 moves freely in the sampling chamber 5, but is impermeable. A bore 10 is formed in the lower part of the sampling device 20 in the lower head 33, which in the place below the hydraulic piston 8 connects the sampling chamber 5 with the plug-in coupling 12. A pressure hose 113 is connected to the plug-in coupling 12, which is connected via a pressure timer 16. to the compressed air bottle 18 (Figure 2).
Na obrázku 2_ jsou zobrazené další potřebné podpůrné součástí, které nejsou nutně součástí samotného odběrového zařízení, ale slouží, především pro manipulaci a umístění odběrového zařízení 20 ve vrtu a k provádění způsobu odběru vzorků podle tohoto vynálezu. Na obrázku 2 je vyobrazena varianta odběru vzorků z úseku vrtu vymezeného dvojicí pakrů 21, 23. Pro spouštění vybavení do vrtu slouží, elektrický naviják 13 s ocelovým lanem. Ten je usazen na stojanu vybaveného měřicím kolečkem 14, pomocí kterého se určuje hloubka zapuštění. Pakry 21, 23 jsou ve vrtu napumpovány přes pakrovou hadičku 19 pomocí vodní pumpy 15. Pakry 21, 23 vymezující vzorkovaný úsek vrtu jsou spojeny ocelovou nerezovou trubkou 22. Ta je ve své střední části perforovaná a v tomto místě je nasáván vzorek podzemní vody. Trubka 22 je nad pakrem 21 napojena na vstupní vzorkovací hadičku 112, která vyúsťuje do odběrového zařízení 20. Z odběrového zařízení 20 je vzorek podzemní, vody vytlačován přes výstupní vzorkovací hadičku 111 do odběrové nádoby 17. Odběrové zařízení 20 dle tohoto přikladu se nachází, vně odběrového místa vymezeného pakry 21, 23.Figure 2 shows other necessary support components which are not necessarily part of the sampling device itself, but serve, in particular, for handling and positioning the sampling device 20 in the borehole and for carrying out the sampling method according to the invention. Figure 2 shows a variant of sampling from a section of a borehole delimited by a pair of packers 21, 23. An electric winch 13 with a steel rope is used to lower the equipment into the borehole. It is mounted on a stand equipped with a measuring wheel 14, by means of which the depth of immersion is determined. The packers 21, 23 are pumped in the borehole via a packer tube 19 by means of a water pump 15. The packers 21, 23 defining the sampled section of the borehole are connected by a stainless steel pipe 22. It is perforated in its middle part and a groundwater sample is sucked in. The pipe 22 is connected above the packer 21 to an inlet sampling tube 112, which leads to a sampling device 20. From the sampling device 20, a groundwater sample is forced through the outlet sampling tube 111 into a sampling vessel 17. The sampling device 20 according to this example is located outside sampling point defined by packers 21, 23.
Přiklad 2Example 2
Zařízení podle příkladu 1, kde ventil 2 je napojen k horní hlavě 32 ve vybrání 321, které je vytvořeno v hlavě 33 tak, že ventil 2 směřuje k spodní hlavě 33 a opticky nepřesahuje přes okraj těla 31. Nástrčná spojka 12 je napojena ke spodní hlavě 33 ve vybrání 331, které je vytvořeno v hlavě 33 tak, že spojka 12 směřuje k horní hlavě 33 a opticky nepřesahuje přes okraj těla 31. Ventil 2 a spojka 12 svírají s podélnou osou těla 31 úhel 20 stupňů.The device according to example 1, wherein the valve 2 is connected to the upper head 32 in a recess 321 which is formed in the head 33 so that the valve 2 faces the lower head 33 and does not optically extend over the edge of the body 31. The plug-in coupling 12 is connected to the lower head 33 in a recess 331 which is formed in the head 33 so that the coupling 12 faces the upper head 33 and does not optically extend beyond the edge of the body 31. The valve 2 and the coupling 12 form an angle of 20 degrees with the longitudinal axis of the body 31.
Příklad 3Example 3
Způsob odběru vzorku pomocí odběrového zařízení 20 dle příkladu 1, kde odběrové zařízení se nachází v místě vymezeném pakry 21, 23.A method of sampling using a sampling device 20 according to Example 1, wherein the sampling device is located at a location defined by packers 21, 23.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Budoucí hospodářský růst se neobejde bez možnosti využívat ve větší míře a nekonvenčním způsobem podzemní horninové struktury a podzemní, prostory. Dnes je využívána mělká část horninového prostředí pro situování skládek odpadů různého charakteru a hlubší, části pro budování podzemních zásobníků plynu. V budoucnosti bude horninové prostředí využíváno pro skladování nejen potravin, archivních materiálů a průmyslových zásob, ale i. pro uchovávání přebytků energie, skladování, emisí CO2, budování hlubinných úložišť vyhořelého jaderného paliva a dalších velmi nebezpečných odpadů. Pro tyto účely je nutné zjišťovat prostorové a časové změny chemického složení podzemních vod a plynů způsobené ovlivněním horninového prostředí lidskou činností.Future economic growth will not be possible without the possibility of using underground rock structures and underground spaces to a greater and unconventional way. Today, a shallow part of the rock environment is used for the location of landfills of various types and a deeper, part for the construction of underground gas storage facilities. In the future, the rock environment will be used not only for the storage of food, archival materials and industrial supplies, but also for the storage of surplus energy, storage, CO 2 emissions, construction of deep repositories for spent nuclear fuel and other very hazardous waste. For these purposes, it is necessary to determine the spatial and temporal changes in the chemical composition of groundwater and gases caused by the influence of human activity on the rock environment.
Díky výše popsanému odběrovému zařízení je možné odebírat neporušené reprezentativní vzorky podzemních vod z úzkoprofilových průzkumných vrtů, a to i z velkých hloubek. Odběrové zařízení je možné využívat při občasných odběrech vzorků vod i monitoringu v oblasti sanační geologie, stavebnictví, vyhledávání vodních zdrojů a při hydrogeologických a geologických výzkumných a průzkumných pracích zaměřených na vyhledání vhodných lokalit pro úložiště různého typu.Thanks to the sampling device described above, it is possible to take intact representative groundwater samples from narrow-profile exploration wells, even from great depths. Sampling equipment can be used for occasional water sampling and monitoring in the field of remediation geology, construction, search for water resources and hydrogeological and geological research and exploration work aimed at finding suitable sites for various types of repositories.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-893A CZ306610B6 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | A sampling device for collection of chemically unaffected groundwater samples from low-profile wells in rocks with low permeability and a method of sampling using this device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-893A CZ306610B6 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | A sampling device for collection of chemically unaffected groundwater samples from low-profile wells in rocks with low permeability and a method of sampling using this device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2011893A3 CZ2011893A3 (en) | 2013-07-10 |
| CZ306610B6 true CZ306610B6 (en) | 2017-03-29 |
Family
ID=48742000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2011-893A CZ306610B6 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | A sampling device for collection of chemically unaffected groundwater samples from low-profile wells in rocks with low permeability and a method of sampling using this device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306610B6 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749337A (en) * | 1987-08-20 | 1988-06-07 | American Sigma, Inc. | Reciprocating bladder pump, and methods of constructing and utilizing same |
-
2011
- 2011-12-28 CZ CZ2011-893A patent/CZ306610B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749337A (en) * | 1987-08-20 | 1988-06-07 | American Sigma, Inc. | Reciprocating bladder pump, and methods of constructing and utilizing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2011893A3 (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7493954B2 (en) | Systems and methods for installation, design and operation of groundwater monitoring systems in boreholes | |
| CN110439552B (en) | Multiphase flow fidelity sampling device and multiphase flow fidelity sampling method based on well drilling | |
| CN105298490B (en) | Underground fluid Stratified Sampling apparatus and method based on U-tube technology | |
| US7665534B2 (en) | Zone isolation assembly for isolating and testing fluid samples from a subsurface well | |
| US8636478B2 (en) | Sensor assembly for determining fluid properties in a subsurface well | |
| EA031016B1 (en) | Method for production of hydrocarbons using caverns | |
| US7918282B2 (en) | Zone isolation assembly array and method for isolating a plurality of fluid zones in a subsurface well | |
| Scalf | Manual of ground-water quality sampling procedures | |
| Wilson | Methods for sampling fluids in the vadose zone | |
| US7556097B2 (en) | Docking receiver of a zone isolation assembly for a subsurface well | |
| US11674372B2 (en) | Geologic formation characterization via fluid separation | |
| US20090178797A1 (en) | Groundwater monitoring technologies applied to carbon dioxide sequestration | |
| CZ306610B6 (en) | A sampling device for collection of chemically unaffected groundwater samples from low-profile wells in rocks with low permeability and a method of sampling using this device | |
| US20160138955A1 (en) | Fluid loss sensor and method | |
| CZ25775U1 (en) | Sampling device for sampling samples of underground water, which are not susceptible to chemical influence from low-profile boreholes in rocks of low permeability | |
| EP3052757B1 (en) | Sample tank with integrated fluid separation | |
| US7121347B2 (en) | Liquid sampler | |
| Fisher et al. | Preparation and injection of fluid tracers during IODP Expedition 327, eastern flank of Juan de Fuca Ridge | |
| Bishop et al. | Level-determined groundwater sampling from open boreholes | |
| US20090223681A1 (en) | Zone isolation assembly for isolating a fluid zone in an existing subsurface well | |
| Shapiro | Characterizing ground-water chemistry and hydraulic properties of fractured-rock aquifers using the multifunction Bedrock-Aquifer Transportable Testing Tool (BAT3) | |
| Nilsson | Steered core drilling of borehole KFM24 | |
| Claesson et al. | Forsmark Site Investigation: Drilling of the Telescopic Borehole KFM11A at Drill Site DS 11 | |
| Claesson et al. | Forsmark Site Investigation: Drilling of the Telescopic Borehole KFM08A and the Core Drilled Borehole KFM08B at Drill Site DS8 | |
| Freifeld | The U-tube sampling methodology and real-time analysis of geofluids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20191228 |