[发明专利]一种勘探井抽水试验用止水装置

说明书

本申请涉及一种勘探井抽水试验用止水装置，属于地质勘探领域，其包括套管和止水器，井内形成有抵接台阶，抵接台阶与套管的端面抵接，止水器包括注浆管和连接管，注浆管位于套管内，连接管与注浆管固定连接，注浆管和套管与井壁之间的缝隙通过连接管连通，套管上开设有供连接管对准的注浆孔，止水器还包括相互连通的通气管和充气管，通气管与注浆管固定连接，充气管外接气源，套管上且位于注浆孔远离抵接台阶的一侧开设有充气孔，套管与井壁之间且位于充气孔处固定连接有限位气囊。本申请通过限位气囊对灌充的水泥进行限位拦截，使水泥在指定位置充满套管与井壁之间的缝隙内，凝固后的水泥分布均匀且封堵效果好。

技术领域

本申请涉及地质勘探的技术领域，尤其是涉及一种勘探井抽水试验用止水装置。

背景技术

水文地质勘探指为查明一个地区的水文地质条件而进行的水文地质调查研究工作，意图在于掌握地下水和地表水的成因、分布及其运动规律，为合理开采利用水资源，正确进行基础、打桩工程的设计和施工提供依据。地下水监测是指通过向地下岩层钻井，从井中采集地下水样品进行检测的工作。

单管多层监测井是最常规和施工数量最多的地下水多层监测井，它是在一个钻孔内安装一根井管，管外经分层填砾、止水所成的井，然而，由于其井管内并没有进行分层，井中的水位为混合水位，水样也为混合水样，因此采集的地下水样品很可能受到其他层污染，影响对该层地下水的检测准确性。

相关技术中，获得不同地质层中的水样有两种方法：第一种是针对每一个含水层位都钻出一眼探井，分别进行抽水检验；第二种便是在同一个勘探钻孔中通过止水装置将不同含水层相互隔离，只对目标水层进行水样抽取。对于第二种方法，水泥封堵法是通常被采用的方式，其先在井内插入套管，止水器伸入套管内，止水器将水泥填充至待分层的位置处的套管与井壁之间的空间内，水泥凝固后便可实现水层封堵。实现水泥封堵需使隔离封堵位置的井壁处产生径向尺寸变化，使位于套管和井壁之间的位置产生台阶结构，使此处具有对套管和水泥的支撑点，减小水泥的向下流失。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：封堵位置位于井内，套管与井壁之间的的空间为扁环状缝隙，水泥不断向套管与井壁之间灌充，易导致形成密封体的水泥的空间分布不均，且位于地面的操作者不易观察到井下的具体情况，需灌充的水泥量也无法保证，易造成水泥量过多即原料浪费，或易造成水泥量不足即封堵效果不佳。

发明内容

为了改善上述的问题，本申请提供一种勘探井抽水试验用止水装置。

本申请提供的一种勘探井抽水试验用止水装置采用如下的技术方案：

一种勘探井抽水试验用止水装置，包括套管和止水器，井内形成有抵接台阶，所述抵接台阶与套管的端面抵接，所述止水器包括注浆管和连接管，所述注浆管位于套管内，所述连接管与注浆管固定连接，所述注浆管和套管与井壁之间的缝隙通过连接管连通，所述套管上开设有供连接管对准的注浆孔，所述止水器还包括相互连通的通气管和充气管，所述通气管与注浆管固定连接，所述充气管外接气源，所述套管上且位于注浆孔远离抵接台阶的一侧开设有充气孔，所述套管与井壁之间且位于充气孔处固定连接有限位气囊。

通过采用上述技术方案，灌充水泥前，向充气管内充气，使限位气囊膨胀，膨胀后的限位气囊与井壁抵接以将二者之间的缝隙封堵，从而使限位气囊与抵接台阶之间形成了固定的可供水泥填充的空间，空间大小被确定，即水泥的填充范围也被确定，且当水泥的填充压力足够时，水泥将此处的缝隙填满，从而使填充封度的水泥整体分布均匀且充实，提高隔离效果。

可选的，所述注浆管内且靠近井底的一端设有止逆阀，所述止逆阀用于减小水泥的回流量。

通过采用上述技术方案，在水泥灌注的过程中，止逆阀起到单向阀的作用，使水泥持续稳定的流向连接管内。

可选的，所述止逆阀包括端盖、止逆弹簧和阀芯，所述端盖与注浆管连接，所述止逆弹簧的一端与端盖连接，另一端与阀芯连接，所述阀芯包括止逆板，所述止逆板用于将连接管的管口封堵。