便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于土木工程领域中的岩土工程勘察领域，涉及一种便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置及量测方法，该便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置包括静力触探仪、静力触探杆、循环泵及气体浓度光纤传感器控制系统以及探头；静力触探杆与探头相连；探头与循环泵通过管路相连；探头与气体浓度光纤传感器控制系统电性相连。本发明专利技术提供了一种结构简单、原理明确、组拆装操作方便以及易于推广的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置及量测方法。

Portable in-situ gas concentration measurement device and method for shallow gas bearing formation

【技术实现步骤摘要】
便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置及方法
本专利技术属于土木工程领域中的岩土工程勘察领域，涉及一种气体浓度量测装置及方法，尤其涉及便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置及量测方法。
技术介绍
浅层气泛指埋置于地表以下1500m以内的天然气(包含有机、无机或混合成因气)。富含浅层气的地层称为含气地层。含气地层普遍分布在沼泽湿地、河口、三角洲、湖泊和海底沉积物以及含油气资源相对丰富的浅部地层中。土层中的气体主要来源于有机质在厌氧菌作用下分解形成和生物成因气和深部油气、地幔气以及岩浆活动中所产生并通过渗漏和扩散作用后经向上运移被封闭于浅表地层中的气体。浅层气在我国的江浙沿海、长江三角洲、柴达木盆地、松辽盆地、渤海湾盆地与南方滇黔粤桂地区的中小型盆地中均有不同程度贮存，其中东南沿海、长江中下游地区包括苏、浙、沪、闽、粤、琼、湘、鄂、赣等的浅层气主要分布于沿海、沿江的第四系平原中。含气地层对土木工程而言，属于一种特殊的工程地质灾害，即浅层气地质灾害。我国著名的杭州湾跨海大桥在前期的工程勘察过程中就曾出现过浅层气体喷发燃烧导致船损人伤的事故。其它国家也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头，其特征在于：所述便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头包括水气采集部分、水气存储部分以及气体浓度测量部分；所述气体浓度测量部分、水气存储部分以及气体采集部分由上至下同轴相连且贯通。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头，其特征在于：所述便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头包括水气采集部分、水气存储部分以及气体浓度测量部分；所述气体浓度测量部分、水气存储部分以及气体采集部分由上至下同轴相连且贯通。


2.根据权利要求1所述的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头，其特征在于：所述水气采集部分包括锥形头（a1）、多孔金属管（a4）、圆筒状透水石（b1）以及密封垫（b2）；所述多孔金属管（a4）与锥形头（a1）相连；所述圆筒状透水石（b1）套装在多孔金属管（a4）外部；所述密封垫（b2）设置在圆筒状透水石（b1）顶部与水气存储部分之间；所述多孔金属管（a4）侧壁上设置有贯穿管壁的圆形孔洞（a2）；所述圆形孔洞（a2）通过中空的多孔金属管（a4）与气体浓度测量部分内腔相贯通。


3.根据权利要求2所述的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头，其特征在于：所述水气存储部分包括第一探头外壳体（c2）、透气不透水膜（c3）以及排水管（e3）；所述第一探头外壳体（c2）内部设置有水、气流体存储空腔；所述透气不透水膜（c3）沿第一探头外壳体（c2）的径向置于第一探头外壳体（c2）顶部；所述排水管（e3）沿第一探头外壳体（c2）的轴向设置，排水管（e3）的一端伸入第一探头外壳体（c2）的空腔底部，另一端从第一探头外壳体（c2）顶部穿过透气不透水膜伸出。


4.根据权利要求3所述的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头，其特征在于：所述气体浓度测量部分包括第二探头外壳体（d1）、第三探头外壳体（e9）、排气管（e5）、气体浓度光纤传感器（e8）以及导线（e4）；所述第二探头外壳体（d1）以及第三探头外壳体（e9）均是中空的壳体结构；所述第一探头外壳体（c2）、第二探头外壳体（d1）以及第三探头外壳体（e9）自下而上依次轴向螺纹相连；所述透气不透水膜（c3）沿第一探头外壳体（c2）的径向置于第一探头外壳体（c2）以及第二探头外壳体（d1）之间；所述排水管（e3）的一端伸入第一探头外壳体（c2）的空腔底部，另一端依次贯穿透气不透水膜（c3）、第二探头外壳体（d1）以及第三探头外壳体（e9）后并从第三探头外壳体（e9）顶部伸出；所述排气管（e5）沿第三探头外壳体（e9）的轴向设置并从第三探头外壳体（e9）顶部伸入第三探头外壳体（e9）中；所述气体浓度光纤传感器（e8）置于第三探头外壳体（e9）内部；所述导线（e4）的一端与气体浓度光纤传感器（e8）相连，另一端从第三探头外壳体（e9）顶部伸出。


5.根据权利要求4所述的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头，其特征在于：所述第一探头外壳体（c2）与透气不透水膜（c3）之间设置有第二密封橡胶垫（c7）；所述透气不透水膜（c3）与第二探头外壳体（d1）之间设置有第一密封橡胶垫（c6）。


6.一种基于如权利要求5所述的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测探头而形成的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置，其特征在于：所述便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置包括静力触探杆（6）、循环泵及气体浓度光纤传感器控制系统（11）以及如权利要求6所述的探头（5）；所述静力触探杆（6）与探头（5）相连；所述探头（5）与循环泵（1）通过管路相连；所述探头（5）与气体浓度光纤传感器控制系统（11）电性相连。


7.根据权利要求6所述的便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置，其特征在于：所述循环泵及气体浓度光纤传感器控制系统（11）包括循环泵（1）和气体浓度光纤传感器控制设备（10）；所述循环泵（1）分别与探头（5）的排水管（e3）以及排气管（e5）相连；所述气体浓度光纤传感器控制设备（10）与探头（5）的导线（e4）相连。


8.一种便携式浅层含气地层原位气体浓度量测装置的量测方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，孙富学，孔令伟，郑红剑，肖飞，王艳丽，李好强，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42