(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210691953.1 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 江苏海洋大学 地址 222005 江苏省连云港市高新区苍梧 路59号 申请人 山东省煤田地质局第三勘探队 (72)发明人 杜良　朱文谨　王士党　徐恒喜　 孙和君　张瑞　秦腾　魏萌萌　 郑家昌　秦思涵　 (74)专利代理 机构 北京和联顺知识产权代理有 限公司 1 1621 专利代理师 胡杨 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01N 27/06(2006.01)G01B 7/26(2006.01) (54)发明名称 一种利用已有水井监测海水入侵的采样装 置以及方法 (57)摘要 本发明公开了一种利用已有水井监测海水 入侵的采样装置以及方法， 包括井口固定架、 电 阻率系统和采样系统， 井口固定架由框架、 电极 电缆固定夹、 大线收集器、 采集器开关线收集器 和圆水准器构成， 框架的顶部设有采样系统， 采 样系统由第一滑 轮、 第二滑 轮、 温度和PH传感器、 采样器开关、 采样器、 采样器配重和温度和pH值 显示装置构成， 电阻率系统由高密度电法仪或并 行电法仪、 电极电缆和加密采集电极电缆构成。 本发明解决压水井采样深度固定， 但可能不在海 水入侵含水层， 导致判断海水侵程度不准确的问 题， 同时能够充分利用已有压水井进行海水入侵 监测， 减少监测成本 。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115144023 A 2022.10.04 CN 115144023 A 1.一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 包括井口固定架(1)、 电阻率系统(2) 和采样系统(3)， 其特征在于： 所述井口固定架(1)由框架(4)、 电极电缆固定夹(5)、 大线收 集器(8)、 采集器开关线收集器(9)和圆水准器(13)构成， 所述框架(4)的顶部 设有采样系统 (3)， 所述采样系统(3)由第一滑轮(6)、 第二滑轮(7)、 温度和PH传感器(14)、 采样器开关 (15)、 采样器(16)、 采样器配重(17)和温度和pH值显示装置(18)构成， 所述电阻率系统(2) 由高密度电法仪或并行电法仪(10)、 电极电缆(1 1)和加密采集电极电缆(12)构成。 2.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述井口固定架(1)安装在井口的顶部， 所述第一滑轮(6)和第二滑轮(7)均安装在井口固定 架(1)的顶部上。 3.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述大线收集器(8)上的大线一端通过第一滑轮(6)与采样器(16)上的温度和PH传感器(14) 相连， 所述大线收集器(8)上的大线另一端与温度和pH值显示装置(18)相连。 4.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述采集器开关线收集器(9)上的采集器开关线通过第二滑轮(7)与采样器(16)上的采样器 开关(15)相连。 5.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述电极电缆(11)上的线缆通过第三滑轮与高密度电法仪或并行电法仪(10)相连， 所述高密 度电法仪或并行电法仪(10)通过线缆与加密采集电极电缆(12)相连。 6.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述电极电缆(11)包括两部 分， 外层为有机玻璃做成的圆筒， 内层是电法仪电缆， 电极电缆每 1米一节， 用于最底部的一节一侧 为封闭， 另一侧为螺丝公口； 用于井口的一节靠近上部安 装一个圆水准器(13)并与电极电缆(11)垂直； 中间每节都是公母口螺丝连接， 母口连接处 有密封垫， 电极使用2mm直径铜棒， 长度2cm， 每10cm一个根电极垂直插入有机玻璃圆筒内， 并作密封， 内层为电法仪电缆， 每5 cm处有电极连接处， 且与有机玻璃穿过来的电极相连。 7.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述加密采集电极电缆(12)最底端为1米的电极电缆， 上面全部为电线， 电缆线上有长度标 尺， 电极使用2mm直径铜棒， 长度2cm， 每2cm一个根电极垂直插入有机玻璃圆筒内， 并作密 封， 内层为电法仪电缆， 每2cm处有电极连接处， 且于有机玻璃穿过来的电极相连。 8.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样装置， 其特征在于： 所 述采样器(16)的容量为3000毫升， 所述采样器配重(17)通过螺栓安装在采样器(16)的底部 上。 9.根据权利要求1所述的一种利用已有水井监测海水入侵的采样方法， 其特征在于： 利 用电法仪确定海水入侵含水层深度， 入侵含水层附近利用采样器采集水样和测量温度和pH 值， 具体步骤如下： S1、 电极电缆布设： 将电极电缆一节节连好， 慢慢的将其放到井底， 尽量少的扰动 井水， 利用井口最后一根圆水准器， 保证电极电缆线竖直， 利用电极电缆夹固定， 并记下到井口井 深； S2、 海水入侵含水层的粗略确定： 将电极电缆连接到高密度电法或并行电法仪， 静止十 分钟， 使水浓度保持到插入电极电缆前的状态， 基于对称四极法， 每四根电极分别定义为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115144023 A 2AMNB， 测量得到视电阻率为AB/2处视电阻率， 利用高密度电法或并行电法仪， 快速测量得到 水井内不同水深的视电阻率值， 海水入侵含水层最明显的变化是氯离子的变化， 且氯离子 变化与电阻率近似线性关系； 据此， 可以根据视电阻率最低值， 得到海水入侵含水层的位 置； S3、 海水入侵含水层的精确确定： 将加密电极电缆中心电极放置到上面电阻率最低的 位置， 连接到高密度电法或并行电法仪， 静止十分钟， 使水浓度尽量保持到插入电极电缆前 的状态， 基于对称四极法， 每四根电极分别定义为AMNB， 测量得到视电阻率为AB/2处视电阻 率， 利用高密度电法或并行电法仪， 快速测量得到1m内的视电阻率值， 视电阻率最低值所对 应的深度， 得到海水入侵含水层的位置； S4、 采集水样： 海水入侵含水层确定后， 利用采水样器主线和温度pH值采集线将采样器 放入井中， 利用采样器配重使采样 器下降， 并使采样 器的0m位置到海水入侵含水层， 静止10 分钟， 使由于放置采样装置而导致的井水扰动恢复， 使采样器附近的含水层能够尽可能的 反映含水层的水， 利用温度传感器和pH值传感器采集水的温度和水的pH值， 拉采样器开关 线， 开启采样器开关， 使水流入采样器， 当井内水面没有气泡冒出为止， 将采样器开关线放 下， 采样盖依靠自重及配重 盖好， 将采集水样提出 水面， 海水入侵含水层中的水采集完毕。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115144023 A 3