一种单井注入‑抽水示踪实验模拟分析系统技术方案

本实用新型专利技术涉及单井注入‑抽水示踪实验模拟分析系统，包括井体、地质含水层模拟模块、溢流装置、蒸馏水箱、示踪剂箱、抽液存储箱和后台数据处理及模拟分析终端；地质含水层模拟模块内具有相互连通的含水区和稳流区，含水区和稳流区内分别填充饱水介质和稳流介质；井体和溢流装置分别与含水区和稳流区连通；井体上具有进液管和出液管，蒸馏水箱和示踪剂箱分别通过管道与进液管连通；出液管远离井体的一端与抽液存储箱连通；含水区内均布有多层液体浓度传感器，每层液体浓度传感器设有多个；液体浓度传感器分别电连接后台数据处理及模拟分析终端。优点：装置结构简单，操作方便，能够高精度、高频率的进行单井回灌‑抽水示踪实验的测试。

A single well injection pump tracer experiment simulation and analysis system

【技术实现步骤摘要】
一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统
本技术涉及一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统。
技术介绍
求取含水层热弥散和水动力弥散系数是地下水环境科研工作中重要研究内容，现有试验仪器及方法具有较大的局限性。目前，大多采用一维土柱实验来测试径向流的溶质运移状况，或是采用其他比较复杂的实验来对径向流的溶质运移状况进行研究，研究过程中所耗成本较高，并且目前没有系统的抽注单井实验教学装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统，有效的克服了现有技术的缺陷。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统，包括井体、地质含水层模拟模块、溢流装置、蒸馏水箱、示踪剂箱、抽液存储箱和后台数据处理及模拟分析终端；上述地质含水层模拟模块内具有相互连通的含水区和稳流区，上述含水区和稳流区内分别填充有饱水介质和稳流介质；上述井体和溢流装置分别与上述含水区和稳流区连通；上述井体上具有连通其的进液管和出液管，上述蒸馏水箱和示踪剂箱分别通过管道与上述进液管连通；上述出液管远离上述井体的一端与上述抽液存储箱连通；上述含水区内具有多层水平且上下间隔设置的用以探测含水区内液体浓度信息的液体浓度传感器，每层上述液体浓度传感器均设有多个，且均匀分布于上述含水区内；上述液体浓度传感器分别电连接上述后台数据处理及模拟分析终端，用以将采集到的液体浓度信息发送给后台数据处理及模拟分析终端进行处理分析。本技术的有益效果是：整个装置结构简单，操作方便，能够高精度、高频率的进行单井注入-抽水示踪实验的测试及模拟分析一体化。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，上述地质含水层模拟模块由地层模拟边界箱和设置在其内的挡板组成，上述地层模拟边界箱竖向截面面积由其一端向另一端逐渐减小，上述挡板竖直设置在上述地层模拟边界箱内靠近其一端的位置，上述挡板与上述地层模拟边界箱一端之间形成上述稳流区，与上述地层模拟边界箱另一端之间形成上述含水区，上述挡板上均布有多个贯穿其的渗滤孔，上述含水区和稳流区通过上述挡板上的多个上述渗滤孔连通。采用上述进一步方案的有益效果是该地质含水层模拟模块设计合理，通过稳流区可起到对液体稳流的作用，使稳流区内部水压分散均匀，避免进入流入含水区内的液体因压力分散不均匀影响实验效果的状况出现。进一步，上述井体设置在上述地层模拟边界箱的一端，上述井体的侧壁与上述地层模拟边界箱的一端的连接处具有多个上下等间距间隔分布的排水孔，上述井体与上述含水区通过多个上述排水孔连通。采用上述进一步方案的有益效果是排水孔分布均匀，能够使得含水区内的饱水介质充分饱水并缩短饱水的周期。进一步，上述溢流装置包括水池，上述水池侧壁上靠近其上端的位置设有溢流口，上述水池底部分别设有与其连通的进水管和出水管，上述出水管远离上述水池的一端与上述稳流区连通，上述进水管上具有止逆阀。采用上述进一步方案的有益效果是溢流装置结构简单，便于向地质含水层模拟模块内注入水体从而对饱水介质饱水。进一步，上述地层模拟边界箱另一端上下间隔的设有多个与上述稳流区连通的子管路，每个上述子管路均与上述出水管远离上述水池的一端连通。采用上述进一步方案的有益效果是该设计保证稳流区内的水体向含水区流动均匀。进一步，还包括升降台，上述水池安装在上述升降台上，上述升降台用以调节上述水池的水平高度。采用上述进一步方案的有益效果是便于调节水池相对于地质含水层模拟模块的水位高低。进一步，上述进液管上连通设有注水泵和第一阀门，上述出液管上连通设有抽水泵和第四阀门。采用上述进一步方案的有益效果是便于通过注水泵向含水区内注入适当水压的蒸馏水或示踪剂，同时，通过抽水泵可大流量的抽取地质含水层模拟模块内的水体，此外，通过思议阀门和第四阀门可便于分别控制注水和抽水的状态及流量。进一步，上述进液管远离井体的一端设有三通，上述三通的其中一个接口与上述进液管远离井体的一端连通，另外两个接口分别通过支管路与上述蒸馏水箱和示踪剂箱连通，与上述蒸馏水箱连通的上述支管路上设有第二阀门，与上述示踪剂箱连通的上述支管路上设有第三阀门。采用上述进一步方案的有益效果是该设计利于蒸馏水箱和示踪剂箱分别与进液管的连通。进一步，上述后台数据处理及模拟分析终端包括数据采集器和计算机，上述数据采集器与上述计算机电连接，上述含水区内的多个液体电导率传感器分别电连接上述数据采集器，上述数据采集器用以将上述含水区内的多个液体电导率传感器分别采集到的电导率信息发送给计算机进行处理分析。采用上述进一步方案的有益效果是后台数据处理及模拟分析终端设计简单，便于采集数据及数据的处理分析。进一步，上述出液管远离上述井体的一端管口处设有与上述数据采集器连接的液体浓度传感器，该液体浓度传感器用以采集出液管管口处的液体浓度信息并发送给计算机进行处理分析。采用上述进一步方案的有益效果是该设计可直观的检测出液管管口处的液体的浓度(含有示踪剂的浓度)。附图说明图1为本技术的单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、井体，2、地质含水层模拟模块，3、溢流装置，4、蒸馏水箱，5、示踪剂箱，6、抽液存储箱，7、升降台，11、进液管，12、出液管，21、含水区，22、稳流区，23、地层模拟边界箱，24、挡板，25、子管路，31、水池，32、溢流口，33、进水管，34、出水管，111、注水泵，112、第一阀门，113、第二阀门，114、第三阀门，121、抽水泵，122、第四阀门。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。实施例：如图1所示，本实施例的单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统包括井体1、地质含水层模拟模块2、溢流装置3、蒸馏水箱4、示踪剂箱5、抽液存储箱6和后台数据处理及模拟分析终端；上述地质含水层模拟模块2内具有相互连通的含水区21和稳流区22，上述含水区21和稳流区22内分别填充有饱水介质和稳流介质；上述井体1和溢流装置3分别与上述含水区21和稳流区22连通；上述井体1上具有连通其的进液管11和出液管12，上述蒸馏水箱4和示踪剂箱5分别通过管道与上述进液管11连通；上述出液管12远离上述井体1的一端与上述抽液存储箱6连通；上述含水区21内具有多层水平且上下间隔设置的用以探测含水区21内液体电导率的液体电导率感器，每层上述液体电导率感器均设有多个，且均匀分布于上述含水区21内；上述液体电导率感器分别电连接上述后台数据处理及模拟分析终端，用以将采集到的电导率信息发送给后台数据处理及模拟分析终端进行处理分析，并采用数值模拟方法进行烦求弥散系数和模拟预测分析。实验过程如下：第一步，校对各个液体电导率感器，连接好整个实验装置，检查是否漏水，若不漏水继续下一步实验，若漏水，对漏水部位进行修复，直至整个实验装置各部位不再漏水；第二步，调节溢流装置3的水位高低(该水位高低实际上时溢流装置相对于地质含水层模拟模块的水位高低，确保溢流装置内部的最低液面的水平高度要高于地质含水层模拟模块内部的最高液位的水平高度)，通过溢流装置向稳流区22内导入水(该水可以是普通水体，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单井注入‑抽水示踪实验模拟分析系统，其特征在于：包括井体(1)、地质含水层模拟模块(2)、溢流装置(3)、蒸馏水箱(4)、示踪剂箱(5)、抽液存储箱(6)和后台数据处理及模拟分析终端；所述地质含水层模拟模块(2)内具有相互连通的含水区(21)和稳流区(22)，所述含水区(21)和稳流区(22)内分别填充有饱水介质和稳流介质；所述井体(1)和溢流装置(3)分别与所述含水区(21)和稳流区(22)连通；所述井体(1)上具有连通其的进液管(11)和出液管(12)，所述蒸馏水箱(4)和示踪剂箱(5)分别通过管道与所述进液管(11)连通；所述出液管(12)远离所述井体(1)的一端与所述抽液存储箱(6)连通；所述含水区(21)内具有多层水平且上下间隔设置的用以探测含水区(21)内液体电导率的液体电导率感器，每层所述液体电导率感器均设有多个，且均匀分布于所述含水区(21)内；所述液体电导率感器分别电连接所述后台数据处理及模拟分析终端，用以将采集到的电导率信息发送给后台数据处理及模拟分析终端进行处理分析。

【技术特征摘要】
1.一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统，其特征在于：包括井体(1)、地质含水层模拟模块(2)、溢流装置(3)、蒸馏水箱(4)、示踪剂箱(5)、抽液存储箱(6)和后台数据处理及模拟分析终端；所述地质含水层模拟模块(2)内具有相互连通的含水区(21)和稳流区(22)，所述含水区(21)和稳流区(22)内分别填充有饱水介质和稳流介质；所述井体(1)和溢流装置(3)分别与所述含水区(21)和稳流区(22)连通；所述井体(1)上具有连通其的进液管(11)和出液管(12)，所述蒸馏水箱(4)和示踪剂箱(5)分别通过管道与所述进液管(11)连通；所述出液管(12)远离所述井体(1)的一端与所述抽液存储箱(6)连通；所述含水区(21)内具有多层水平且上下间隔设置的用以探测含水区(21)内液体电导率的液体电导率感器，每层所述液体电导率感器均设有多个，且均匀分布于所述含水区(21)内；所述液体电导率感器分别电连接所述后台数据处理及模拟分析终端，用以将采集到的电导率信息发送给后台数据处理及模拟分析终端进行处理分析。2.根据权利要求1所述的一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统，其特征在于：所述地质含水层模拟模块(2)由地层模拟边界箱(23)和设置在其内的挡板(24)组成，所述地层模拟边界箱(23)竖向截面面积由其一端向另一端逐渐减小，所述挡板(24)竖直设置在所述地层模拟边界箱(23)内靠近其一端的位置，所述挡板(24)与所述地层模拟边界箱(23)一端之间形成所述稳流区(22)，与所述地层模拟边界箱(23)另一端之间形成所述含水区(21)，所述挡板(24)上均布有多个贯穿其的渗滤孔，所述含水区(21)和稳流区(22)通过所述挡板(24)上的多个所述渗滤孔连通。3.根据权利要求2所述的一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统，其特征在于：所述井体(1)设置在所述地层模拟边界箱(23)的一端，所述井体(1)的侧壁与所述地层模拟边界箱(23)的一端的连接处具有多个上下等间距间隔分布的排水孔，所述井体(1)与所述含水区(21)通过多个所述排水孔连通。4.根据权利要求2所述的一种单井注入-抽水示踪实验模拟分析系统，其特征在于：所述溢流装置(3)包括水池(31)，所述水...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐仲华，王全荣，吴百一，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北,42