本发明专利技术涉及污染土壤修复技术领域，提供了一种气液多介质抽注一体化集成井管装置，该集成井管包括常温气液注射管道、非常温气液注射管道、抽提管道以及清孔管道等四个管道分区，这四个管道分区均在集成井管下半区域分别设置一个带反锁门射孔、带反锁门射孔、带筛网射孔以及无反锁门射孔；本发明专利技术的集成井管以四个管道分区整合了多介质连续混输压裂井管与修复井管的功能，避免了更换井管带来的土样扰动等不利影响，减少了试验程序，结构简约精巧，尺寸满足模型试验尺度需求，且兼具清孔、防介质串井等功能；本发明专利技术有力推动了低渗透污染土壤压裂增渗协同修复室内试验仪器的研制进程。压裂增渗协同修复室内试验仪器的研制进程。压裂增渗协同修复室内试验仪器的研制进程。
【技术实现步骤摘要】
一种气液多介质抽注一体化集成井管装置
[0001]本专利技术涉及污染土壤修复
，具体涉及一种气液多介质抽注一体化集成井管装置。
技术介绍
[0002]目前，我国各类污染场地数量庞大、分布范围广、治理难度大，为满足经济与绿色生态发展需求，多种修复技术被引入我国修复市场，包括原位化学氧化、多相抽提、固化稳定化、植物修复、微生物修复等技术，这些修复技术大致可以分为异位修复和原位修复两种。随着我国修复技术水平的不断提升，越来越多的污染场地采用经济有效、可深层次修复的原位修复技术完成修复目标。然而，低渗透污染场地条件严重影响了原位修复技术的修复效果，使得修复药剂无法高效扩散。压裂增渗技术被认为是增加低渗透污染场地渗透率并协同其他修复技术提高修复效果的有效方法，根据扩大原生裂隙或增加新裂隙所用介质的不同，大致可分为水力压裂技术与气动压裂技术。此外，当污染场地渗透系数极低，单一的水力或气动压裂技术不能满足增渗需求时，则需要多种压裂介质进行联合增渗，比如申请公布号CN213316809U的专利文献公开的一种低渗透污染场地原位增渗系统及方法便采用清水、液氮、高压氮气三种介质进行循环压裂增渗，且研制出含四层同心管道的钻井装置以实现连续、循环压裂目的。目前，对于揭示多种介质联合压裂增渗内在机理的室内模型试验研究较为匮乏，可实现多种介质连续输入压裂的井管装置是实现这一室内试验研究的必需设备，只是类似于申请公布号CN213316809U的专利文献中提出的四层同心管道钻井装置尺寸过大(50mm以上)，无法满足实验室尺度需求(15mm以下)。而且，在室内模型试验仪器中完成压裂增渗操作后，还需将压裂井管取出并更换为修复井管以继续进行原位修复操作，在此过程中容易扰动原土样、增加试验难度，所以将多介质连续混输的压裂井管与修复井管集成为功能一体化的井管装置对于推动压裂增渗协同原位修复室内试验研究意义极大。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种气液多介质抽注一体化集成井管装置。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0005]一种气液多介质抽注一体化集成井管装置，包括：集成井管(9)；所述集成井管(9)被十字形隔断分隔为四个管道分区，分别为：常温气液注射管道(1)、非常温气液注射管道(2)、抽提管道(3)和清孔管道(4)。
[0006]所述常温气液注射管道(1)用于注射常温压裂液、修复药剂、高压氮气等常温气液介质，所述非常温气液注射管道(2)用于注射液氮、液态二氧化碳、热蒸汽等非常温气液介质；所述常温气液注射管道(1)与所述非常温气液注射管道(2)在集成井管(9)壁下半区域均设置带反锁门射孔(6)，两个带反锁门射孔(6)处于同一高度；
[0007]所述带反锁门射孔(6)包括：反锁门(601)和反锁门转轴(602)；所述反锁门(601)
嵌入安装于集成井管壁，其上、下部均设有延伸段，延伸段的厚度小于集成井管壁厚，其中，上部延伸段在集成井管(9)内壁向上延伸，下部延伸段在集成井管(9)外壁向下延伸，集成井管(9)管壁对应延伸段位置有凹槽，凹槽深度与延伸段厚度相同；所述反锁门转轴(602)沿集成井管(9)圆周方向安装并穿过反锁门(601)上部；气液多介质从所述带反锁门射孔(6)输出时，所述反锁门(601)绕反锁门转轴(602)向外翻起，而当所述集成井管(9)外部介质进入时，所述反锁门(601)落下，与集成井管壁(603)紧密贴合密封，防止介质串井。
[0008]所述抽提管道(3)用于抽提低渗透污染土样单元(11)中的气相、液相、NAPL相多相态污染物，所述抽提管道(3)在所述集成井管(9)外壁下半区域设置一个带筛网射孔(7)，高度低于所述带反锁门射孔(6)；所述带筛网射孔(7)包括内外两片50目筛网(701)以及中间一片200目筛网(702)，以过滤固体颗粒；
[0009]所述清孔管道(4)用于抽提去除所述常温气液注射管道(1)与所述非常温气液注射管道(2)注射进入套管(14)与集成井管(9)间隙区域的多余介质，以减少之前注入介质对后续注入介质的影响，所述清孔管道(4)在所述集成井管(9)下半区域与带筛网射孔(7)同一高度处设置无反锁门射孔(8)；
[0010]所述集成井管(9)顶部与底部皆密封，顶部四个管道分区分别外接四个管嘴(5)，用于连接相关注射或抽提配套设施。
[0011]由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：
[0012]本专利技术的集成井管简约精巧，能满足实验室尺度需求，其整合了多介质连续混输压裂井管与修复井管的功能，以四个管道分区实现了压裂液、修复药剂、高压氮气等常温气液介质与液氮、液态二氧化碳、热蒸汽等非常温气液介质的高效连续注射，且兼具清孔、防介质串井、抽提修复等功能，通过该集成井管可在室内低渗透污染土样单元内连续进行压裂增渗试验与原位修复试验，避免了更换井管带来的土样扰动等不利影响，减少了试验程序，有力推动了低渗透污染土壤压裂增渗协同修复室内试验仪器的研制进程。
附图说明
[0013]图1为本实施例的一种气液多介质抽注一体化集成井管装置的三维结构示意图。
[0014]图2为本实施例带反锁门射孔纵剖结构示意图。
[0015]图3为本实施例反锁门的三维结构示意图。
[0016]图4为本实施例带筛网射孔分解结构示意图。
[0017]图5为本实施例提供的集成井管的工作原理图。
[0018]附图标记：1
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常温气液注射管道，2
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非常温气液注射管道，3
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抽提管道，4
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清孔管道，5
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管嘴，6
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带反锁门射孔，601
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反锁门，602
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反锁门转轴，603
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集成井管壁，7
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带筛网射孔，701
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50目筛网，702
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200目筛网，8
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无反锁门射孔，9
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集成井管，10
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加载顶板，11
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低渗透污染土样单元，12
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气囊封隔器，13
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套管射孔，14
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套管，15
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水力压裂主裂缝，16
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液氮冷冻区域，17
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气动压裂支裂缝。
具体实施方式
[0019]本专利技术提供了一种气液多介质抽注一体化集成井管装置。
[0020]以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0021]实施例：
[0022]本实施例的一种气液多介质抽注一体化集成井管装置包括如下结构部件：常温气液注射管道1，非常温气液注射管道2，抽提管道3，清孔管道4，管嘴5，带反锁门射孔6，反锁门601，反锁门转轴602，集成井管壁603，带筛网射孔7，50目筛网701，200目筛网702，无反锁门射孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气液多介质抽注一体化集成井管装置，包括：集成井管(9)，其特征在于，所述集成井管(9)被十字形隔断分隔为四个管道分区，分别为：常温气液注射管道(1)、非常温气液注射管道(2)、抽提管道(3)和清孔管道(4)；所述常温气液注射管道(1)用于注射常温压裂液、修复药剂、高压氮气等常温气液介质，所述非常温气液注射管道(2)用于注射液氮、液态二氧化碳、热蒸汽等非常温气液介质；所述常温气液注射管道(1)与所述非常温气液注射管道(2)在集成井管(9)壁下半区域均设置带反锁门射孔(6)，两个带反锁门射孔(6)处于同一高度；所述带反锁门射孔(6)包括：反锁门(601)和反锁门转轴(602)；所述反锁门(601)嵌入安装于集成井管壁，其上、下部均设有延伸段，延伸段的厚度小于集成井管壁厚，其中，上部延伸段在集成井管(9)内壁向上延伸，下部延伸段在集成井管(9)外壁向下延伸，集成井管(9)管壁对应延伸段位置有凹槽，凹槽深度与延伸段厚度相同；所述反锁门转轴(602)沿集成井管(9)圆周方向安装并穿过反锁门(601)上部；气液多介质从所述带反锁门射孔(6)输出时，所述反锁门(601)绕反锁门转轴(602)向外翻起，而当所述集成井管(9)外部介质进入时，所述反锁门(601)落下，与集成井管壁(603)紧密贴合密封，防止介质串井；所述抽提管道(3)用于抽提低渗透污染土样单元(11)中的气相、液相、NAPL相多相态污染物，所述抽提管道(3)在所述集成井管(9)外壁下半区域设置一个带筛网射孔(7)，高度低于所述带反锁门射孔(6)；所述带筛网射孔(7)包括内外两片50目筛网(701)以及中间一片200目筛网(702)，以过滤固体颗粒；所述清孔管道(4)用于抽提去除所述常温气液注射管道(1)与所述非常温气液注射管道(2)注射进入套管(14)与集成井管(9)间隙区域的多余介质，以减少之前注入介质对后续注入介质的影响，所述清孔管道(4)在所述集成井管(9)下半区域与带筛网射孔(7)同一高度处设置无反锁门射孔(8)；所述集成井管(9)顶部与底部皆密封，顶部四个管道分区分别外接四个管嘴(5)，用于连接相关注射或抽提配套设施。2.如权利要求1所述一种气液多介质抽注一体化集成井管装置，其特征在于，工作过程包括如下步骤，以下操作中，仅当前工作管道分区的管嘴(5)打开，其它不工作管道分区的管嘴5保持关闭：第一步：在室内试验模型箱中心位置预先放置套管(14)，然后...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯世进，石福江，郑奇腾，陈贺，王浩越，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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