CN216810203U - 一种防止地震监测井积水倒灌的连通装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止地震监测井积水倒灌的连通装置。本实用新型的井套管由两个半圆体组成，两个半圆体对接后与观测井孔相连，两个半圆体竖向两侧通过紧固螺栓对接固定，螺栓两端与套管接触位置设置有垫片；在套管对接缝隙与观测井的井壁接触位置设有环形密封带；开关阀位于井套管的最上端，开关阀通过旋转螺纹与井套管相连，在开关阀的内周设有一个圆形密封圈；连通管为一“L”形弯管，连通管两端通过螺纹与井套管和缓冲腔上端连接，缓冲腔下端为敞开式广口。本实用新型减少观测观测数据干扰，向地震分析预报人员提供真实、准确的监测数据。

Description

一种防止地震监测井积水倒灌的连通装置

技术领域

本实用新型涉及地震前兆观测设备技术领域，具体为一种防止地震监测井积水倒灌的连通装置。

背景技术

水位、水温等流体观测是地震前兆观测的重要手段之一。目前，我国已基本建成覆盖全国范围的数字化流体前兆观测台网，实现了观测数据的准实时传输和自动汇集，并积累了大量的高精度观测数据。众多破坏性地震研究证实，一些地震前流体观测数据存在明显的异常现象，特别在中短期地震预测预报中发挥作用显著。然而，有些流体观测井由于受到周边实际情况的限制，每当汛期出现强降雨时就会出现积水倒灌现象，不仅导致观测数据出现台阶变化，影响观测数据质量，而且有时甚至会致使观测仪器传感器故障，造成较大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于地震前兆观测井防止积水倒灌的连通装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型防止地震监测井积水倒灌的连通装置，包含井套管、开关阀和连通管三个部分，井套管由两个半圆体组成，两个半圆体对接后与观测井孔相连，两个半圆体竖向两侧通过紧固螺栓对接固定，螺栓两端与套管接触位置设置有垫片；在套管对接缝隙与观测井的井壁接触位置设有环形密封带；开关阀位于井套管的最上端，开关阀通过旋转螺纹与井套管相连，在开关阀的内周设有一个圆形密封圈；连通管为一“L”形弯管，连通管两端通过螺纹与井套管和缓冲腔上端连接，缓冲腔下端为敞开式广口。

开关阀的外周为正十二边形，开关阀的顶面设置有凸起横条。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型应用连通器原理设计了一种用于地震前兆流体监测井的防止积水倒灌的连通装置，当强降雨来临时能够阻止积水倒灌，保护观测仪器设备，减少观测观测数据干扰，向地震分析预报人员提供真实、准确的监测数据。

(1)本实用新型设计新颖，无需封闭井口便可阻止积水倒灌，即能有效保护观测设备，又能减少观测数据干扰，提高观测数据的连续率和完整率。

(2)本实用新型安装简便，加装时无需关停观测仪器，加装后不影响不影响定期井内的水位校测和水样采集。

(3)该装置具有很强的适用应能，易于大范围推广，可以解决全国范围内低洼地区或洪水高发地区观测井的积水倒灌问题。

在覆盖全国范围的数字化流体前兆观测台网中，有许多流体观测井由于受到周边实际情况的限制，每当汛期出现强降雨时就会出现积水倒灌现象。流入井中的雨水不仅会导致观测数据出现台阶变化，而且有时甚至会致使观测仪器传感器故障。本实用新型结构简单、适用能力强，易于在全国有需要的地区推广。通过使用该装置可以有效提高观测数据质量，降低地震监测的仪器设备维修经费，充分发挥流体观测在防震减灾工作中的重要作用。

附图说明

图1是本实用新型剖面示意图；

图2是本实用新型井套管主视图；

图3是本实用新型图2井套管A向剖视图；

图4是本实用新型开关阀竖直方向剖视图；

图5是本实用新型连通管和缓冲腔的竖直方向剖视图；

图6是本实用新型原理示意图。

具体实施方式

本实用新型运用连通器的原理，设计了一种可“量身定制”的用于地震前兆流体监测井的防止积水倒灌的连通装置，剖面示意图如图1所示。该装置包含井套管1、开关阀2和连通管3，每一部分均由多个关键结构组成，总体形状类似“n”形。井套管为该装置的主体结构，由2个半圆体组成，通过对接与观测井孔相连，在套管对接缝隙和井壁接触位置，设有环形密封带6，2个半圆形套管通过螺栓紧固到一起，保证观测井井壁与套管之间严实密封(图2中顶端格线表示螺纹；右侧小圆表示圆形通孔；左侧六边形表示紧固螺栓，螺栓两端与套管接触位置有垫片；中间圆形表示连通管接口；字母和箭头分别表示图3的剖面图位置和观察方向，图3中图中环形斜线区域表示密封带，与井套管一样，分为两个半圆形式；图下端格线区表示连通管接口)。开关阀位于井套管的最上端，通过旋转螺纹与井套管相连，在开关阀的内部设有一个圆形密封圈，确保连接缝隙密闭。开关阀外侧为正十二边形，便于使用套孔扳手旋转开关阀；图中间有一凸起横条，用于手持和旋转开关阀，如图4所示，图中斜线表示圆形密封圈；图两侧的锯齿表示与井套管相连接的螺纹；开关阀主要便于定期水位校测和水样采集时使用，其余时间与井套管间保持封闭状态。连通管位于该装置的一侧，包含连通管、缓冲腔4和流通口5。连通管为一“L”形弯管，两端通过螺纹与井套管和缓冲腔连接，缓冲腔上端通过螺纹与连通管相连，下端为敞开式广口，在没有积水时，保持井孔内部与外界大气压一致，若有积水出现时，缓冲腔可以通过积水量调节井内气压，保证积水不会倒灌到观测井中，同时还可以维持井内气压与外界气压的动态平衡，从而不会因为积水现象影响观测数据质量。连通管的一端与井套管侧孔通过螺纹连接，图5中的锯齿位置表示缓冲腔与连通管通过螺纹的连接位置，其中连接管处为内丝结构，缓冲腔的顶端为外丝。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型防止地震前兆观测井积水倒灌连通装置阻止积水倒灌的工作原理如图6所示，当积水高度位于流通口(图6中①位置)及以下时，积水对观测井没有影响，该装置不发挥作用；若积水高度超过流通口时，该装置开始发挥作用，缓冲腔内外两侧的水高度开始出现变化，如图6中②位置；即便在强降雨时期积水高度超过该装置时，井孔内相对的封闭环境可以确保连通管内部的积水不会倒灌到观测井中。在该装置开始工作以后，虽然流通口处被积水堵住，但井孔内部气压依然可以通过流体介质与外界大气压保持同步变化，对观测数据不会造成明显的干扰影响。

在实际应用过程中，由于每一个观测井的实际情况不一样，想要达到上述效果，必需通过“量身定制”来实现。缓冲腔的规格尺寸非常重要，为此必须要根据每一个井的井口面积、水位深度、地面到井口的距离、井孔高度等参数的实际情况与装置规格之间符合下述“量身定制”理论支撑的换算关系，即

ΔP_井(V_井)＝P_水(h_水)

式中ΔP_井表示井孔内部压强的变化，是井孔体积(V_井)的函数；P_水表示积水在流通口处的压强，是积水所达深度(h)的函数。

Claims (2)

1.一种防止地震监测井积水倒灌的连通装置，其特征是，包含井套管、开关阀和连通管三个部分，井套管由两个半圆体组成，两个半圆体对接后与观测井孔相连，两个半圆体竖向两侧通过紧固螺栓对接固定，螺栓两端与套管接触位置设置有垫片；在套管对接缝隙与观测井的井壁接触位置设有环形密封带；开关阀位于井套管的最上端，开关阀通过旋转螺纹与井套管相连，在开关阀的内周设有一个圆形密封圈；连通管为一“L”形弯管，连通管两端通过螺纹与井套管和缓冲腔上端连接，缓冲腔下端为敞开式广口。

2.根据权利要求1所述的防止地震监测井积水倒灌的连通装置，其特征是，开关阀的外周为正十二边形，开关阀的顶面设置有凸起横条。

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