[发明专利]一种用于地下水文检测的示踪剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于测定岩溶含水层地下水的示踪剂，尤其涉及一种用于地下水文检测的示踪剂 及其制备方法和应用。

背景技术

岩溶地下水循环系统除了受地形地貌条件影响外，还受地质构造的影响，由于岩溶发育 和岩溶地下水的运移一般都具有明显的非均质性。除普通岩溶孔隙特征之外，还有发育的溶 洞和裂隙等管道介质，岩溶形态各异，渗漏及出水点较多，水利坡度变化大，各水力流速具 有明显的差异性，形成了错综复杂的水力地质体系，其地下水的存储量、岩溶保水层结构、 地下水走势以及地下水羽状分布很难分析了解。为了在岩溶发育地区开展岩溶主导运移路径 研究，需要对岩溶地下水运动的管道介质、通道及对应的溶质运移主通道的空间分布情况进 行调查，采用现场实地示踪试验的方法，对于岩溶地区地下水力学关系进行研究，确定地下 水的主导流向，为调查地下水的污染情况提供依据。

利用示踪剂对岩溶地下水运移路径示踪技术是现场测试技术之一，其原理是从注入井口 注入示踪剂，按取样标准在周围探井取样，监测示踪剂变化情况，对样品进行分析，得出示 踪剂变化曲线，通过相关软件拟合，反映岩溶地下水系统中水系的连通情况，掌握岩溶地下 水的推进方向、驱动速度、在储水层非均质性、在饱和带的分布情况，从而指导地质岩溶区 域地下水开采设计、地质岩溶区域地下水开发后期调整、地下水的污染情况。

当注剂井中加入一定量的示踪剂时，示踪剂能溶解于水中，形成一段富集带，通过监测 周围探井中示踪剂的浓度变化曲线，应用计算机数值分析手段，便能反馈出岩溶含水层地下 水特性参数和示踪剂的流动特征。

现有技术中，最常用的示踪剂主要有化学示踪剂与同位索示踪剂。虽然这些示踪技术在 各地质岩溶区域被广泛应用，但也存在不同程度的缺点：化学示踪剂用量通常都较大，成本 高、检测误差较大；同位素示踪剂则要求必须是专业施工人员，应用专用设备检测，对水环 境造成污染，不利于大规模推广应用。

中国专利CN1699998A公开了一种用于地质岩溶区域监测过程中的常量物质示踪剂及该 示踪剂在油藏动态监测中的使用方法，其中所提供的示踪剂是斓系元索，具体为镧、铈、鐠、 铷等元素中的一种或多种；这些元素的使用常配合络合剂，如：乙二胺四乙酸、EDTA、乙二 胺经乙基三乙酸、二乙三胺五乙酸、氨三乙酸形成络合物共同使用，其在使用中存在着一定 的不足，主要表现为示踪剂大部分耐温性能差，这些示踪剂也不能承受地质的高矿化度，在 高矿化度条件下，示踪剂会发生化学反应，失去示踪的功能。此外，在高矿化度环境下这些 示踪剂分析精度下降，甚至导致分析结果失效。

中国专利CN98114214.1公开了一种化学示踪剂井间示踪测定技术，化学示踪剂监测技 术在地质岩溶区域实际应用中，存在着化学稳定性差、耐高温能力不足、耐高矿化度低、检 测精度不稳定的缺点。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种良好测定性、无毒、精度高且检 测工作强度低的水温示踪剂，本发明提供了一种用于地下水文检测的示踪剂及其制备方法和 应用。

技术方案：一种用于地下水文检测的示踪剂，由以下组分按重量份数配比组成：山梨糖 醇酐脂肪酸酯3～9份，聚醋酸乙烯酯4～12份，聚丙烯酰胺3～10份，双酚单丙烯酸酯2～ 9份，聚乙烯醇2～7份，纳米级硼酸钌1～11份，250ppm～500ppm的1,3-苯并二氮唑400～ 600份，磷酸氢二钾2～8份，3-十二烷基苯磺酸钠盐2～6份，石油磺酸钾5～12份，三乙醇 胺藻酸一钠盐3～9份，仲烷基磺酸钠5～21份。

优选的，所述示踪剂由以下组分按重量份数配比组成：山梨糖醇酐脂肪酸酯4～8份，聚 醋酸乙烯酯5～10份，聚丙烯酰胺4～8份，双酚单丙烯酸酯3～8份，聚乙烯醇4～6份，纳 米级硼酸钌3～9份，350ppm～500ppm的1,3-苯并二氮唑450～500份，磷酸氢二钾3～7份， 3-十二烷基苯磺酸钠盐3～5份，石油磺酸钾6～10份，三乙醇胺藻酸一钠盐4～8份，仲烷 基磺酸钠6～19份。

一种用于地下水文检测的示踪剂的制备方法，包括以下步骤：