СПОСОБ БЕЗОПАСНОГО ОБРАЩЕНИЯ С РАДИОАКТИВНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК G01V5/08 G21F5/15 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Оно может быть использовано при транспортировании радиоактивных источников и проведении геофизических исследований скважин с применением радиоактивных источников излучений. (В дальнейшем источников излучений). При геофизических исследованиях скважин применяются радионуклидные источники быстрых нейтронов и источники γ -излучений.

Источники излучений перевозятся и хранятся в специальных контейнерах или в транспортных упаковочных комплектах.

Известнен способ безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин, включающий операции установки источника излучения в транспортный контейнер, транспортирование, хранение, извлечение из контейнера и установку в гнездо корпуса скважинного прибора на месте производства работ, а также проведение указанных операций в обратной последовательности по окончании исследования скважины (см. а. с. СССР 137198, МПК G 21 F 5/00, опубл. 1961 г.). Данный способ является наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков и поэтому принят за прототип.

Известно устройство для безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин, содержащее контейнер для источника и съемный шток скважинного прибора с установленным в нем источником излучения (патент РФ 1290893, МПК G 01 V 5/00, опубл. 20.01.1995). Данное устройство является наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков и поэтому принят за прототип.

Способ эксплуатации известных контейнеров заключаются в следующем.

При исследовании скважин комплексными скважинными приборами, в состав которых входит источник радиоактивных излучений, источник излучений перевозится на специально оборудованное место производственной площадки скважины, которое должно быть оснащено радиационно-защитным оборудованием и контрольной службой радиационной безопасности.

Операции извлечения источника излучений из контейнера, установка в гнездо штока скважинного прибора, переноска заряженного штока скважинного прибора с источником к корпусу скважинного прибора, установка и закрепление его в гнезде корпуса скважинного прибора должны производиться в защитной камере для данного вида источника.

На практике производственные площади скважин не оборудованы специальным местом для размещения и хранения контейнеров с радиоактивными источниками, отсутствуют защитные камеры.

Операторы производят указанные операции с применением индивидуальных средств защиты и подвергаются определенной дозе облучения в зависимости от продолжительности времени выполняемых работ.

Источник излучений перевозится в транспортном упаковочном комплекте специально выделенным автотранспортом или в составе каротажного подъемника при наличии специально приспособленного места размещения контейнера. В этом случае источник излучений длительное время находится в тесном взаимодействии с обслуживающим персоналом каротажного подъемника или станции, за исключением времени, когда источник находится внутри скважинного прибора в процессе исследований.

Таким образом, применение известных УКТ на практике при геофизических исследованиях имеет существенные недостатки:
- способ перевозки источника излучений в загрузочном стакане контейнера отнимает определенное время на подготовительные мероприятия на месте проведения работ. При этом операции извлечения источника из контейнера и зарядки штока скважинного прибора источником, переноска его к корпусу скважинного прибора, установка штока, зараженного источником излучений, в гнездо корпуса скважинного прибора, и его закрепление требуют применения специальных защитных камер в зависимости от типа источника. В противном случае происходит радиоактивное облучение операторов;
- длительное время нахождения источника излучений в составе контейнера, внутри подъемника или каротажной станции требуют увеличения защитных характеристик контейнеров и соответственно дополнительных материальных затрат.

Задачей настоящего изобретения является повышение мер безопасности и надежности при обращении с источником излучений при геофизических исследованиях скважин, сокращение времени подготовительных работ.

Поставленная задача решается следующим образом.

Способ безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин, включающий в себя операции:
- установки источника излучений в транспортный контейнер;
- транспортирование;
- хранение;
- извлечение источника излучений из контейнера;
- установка источника излучений в сменный шток скважинного прибора на месте проведения работ;
а потом проведение указанных операций в обратном порядке, отличающийся от предыдущего тем, что сменный шток скважинного прибора с предварительно помещенным в него источником излучений устанавливают и закрепляют в загрузочном стакане контейнера на пункте хранения радиоактивных источников; контейнер закрывается и пломбируется, устанавливается в транспортный упаковочный комплект и перевозится к месту проведения работ, а операции извлечения сменного штока скважинного прибора с источником излучений из контейнера, установки и закрепления его в гнезде скважинного прибора производятся ручным дистанционным инструментом с защитным экраном, при этом безопасная область за защитным экраном варьируется в радиальном направлении путем изменения расстояния между источником излучений и защитным экраном в продольном направлении.

Устройство для реализации указанного способа, содержащее:
- контейнер для источника;
- съемный шток скважинного прибора с установленным в нем источником излучения;
отличающееся тем, что:
- устройство дополнительно снабжено дистанционным инструментом;
- контейнер снабжен разъемной крышкой, сопряженной с корпусом и состоящей из металлической оболочки и защитного материала, при этом разъемная крышка выполнена с центральным сквозным каналом для пропуска стержня дистанционного инструмента и одновременно служит защитным экраном инструмента.

Защитный экран крепится на стержне ручного дистанционного инструмента с возможностью продольного перемещения на заданную величину. Дистанционный инструмент представляет собой стержень с эксцентричной ручкой на одном конце и быстросъемным разъемом на другом конце и рукояткой с устройством крепления защитного экрана.

Устройство дополнительно снабжено оболочкой из защитного материала, установленной между охранной тарой и контейнером.

Предложенные способы и устройство для безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин имеют следующие преимущества по сравнению с прототипами:
- предварительно съемный шток скважинного прибора заряжается источником излучений, таким образом сокращается количество манипуляций с источником излучений при подготовительных работах на скважине и тем самым сокращается время контакта обслуживающего персонала с источником излучений;
- использование дистанционного инструмента для манипуляций с источником излучений предложенной конструкции позволяет варьировать защитную область за защитным экраном в зависимости от типа источника излучений и характера проводимых работ, обеспечивая дополнительную защиту обслуживающего персонала и повышая безопасность выполнения работ;
- конструкция контейнера обеспечивает транспортировку источника излучений непосредственно в съемном штоке скважинного прибора, сокращая время подготовительных работ на скважине;
- предложенная конструкция разъемной крышки защитного контейнера расширяет ее функциональные возможности, так как обеспечивает ее использование в качестве защитного экрана ручного дистанционного инструмента;
- наличие защитной оболочки, установленной между охранной тарой и контейнером, повышает защитные характеристики упаковочного транспортного комплекта, так как снижает мощность экспозиционной дозы излучений на поверхности упаковочного транспортного комплекта вплоть до естественного радиоактивного фона данной местности.

Предложенный способ безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин состоит из следующих операций:
- в съемный шток скважинного прибора предварительно устанавливают источник излучений и помещают в загрузочный стакан контейнера транспортного упаковочного комплекта;
- герметично закрытый и опломбированный упаковочный транспортный комплект с сопровождающими документами и ручным дистанционным инструментом доставляют к месту проведения работ на скважине;
- на месте проведения работ упаковочный транспортный комплект или контейнер извлекают из транспортного средства и доставляют на площадку подготовки к работе скважинного прибора;
- с контейнера снимают пломбы и крепежные устройства;
- посредством ручного дистанционного инструмента из контейнера извлекают шток скважинного прибора с источником излучений, переносят к скважинному прибору и устанавливают в гнездо корпуса скважинного прибора.

На фиг. 1 представлена конструкция упаковочного транспортного комплекта для реализации предложенного способа.

На фиг.2 представлен ручной дистанционный инструмент в рабочем положении (с защитным экраном).

Устройство для реализации способа безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин представляет собой охранную тару 1 в виде сварного металлического сосуда с крышкой 2, оснащенного элементами крепления (на фиг.1 не показано) в транспортном средстве. В охранной таре помещен контейнер 3 с крышкой 4 и загрузочным стаканом 5. Внутри загрузочного стакана 5 установлен съемный шток 6 скважинного прибора. Съемный шток 6 предназначен для размещения в нем источника излучений. Крышка 4 выполнена со сквозным центральным каналом 7 для пропуска стержня 8 ручного дистанционного инструмента, причем сквозной канал 7 имеет ограничитель хода стержня 8. В качестве ограничителя хода в сквозном канале 7 могут быть установлены кольца, либо поверхность канала 7 может быть выполнена с уступом и т.п. В транспортном положении и в процессе хранения источника излучений сквозной канал 7 закрывается пробкой 9. Между охранной тарой 1 и контейнером 3 в устройстве размещена защитная оболочка, состоящая из внешнего 10 и внутреннего 11 тонкостенных металлических стаканов, взаимно прикрепленных друг к другу в радиальном и осевом направлениях, и полой крышки 12. Полость между внешним 10 и внутренним 11 стаканами, а также полости крышки 12 контейнера 3 и крышки 4 заполнены защитным материалом 13. Крышка 12 установлена на металлическое основание 14, образующее фланцевое соединение с внутренним стаканом 11.

Ручной дистанционный инструмент представляет собой стержень 8 с эксцентричной ручкой на конце. На стержень 8 нанизана рукоятка 15.

На рукоятку 15 в рабочем состоянии крепится крышка 4, служащая защитным экраном.

На практике предложенные способы реализуются следующим образом.

Съемный шток 6 скважинного прибора с источником излучений устанавливается в загрузочный стакан 5 контейнера 3 транспортного контейнера. Транспортный нонтейнер в закрытом и опломбированном состоянии доставляется к месту проведения работ на скважине. По прибытии на место проведения работ из транспортного средства извлекается охранная тара 1 с контейнером 3, либо непосредственно контейнер 3, и переносится к месту подготовки скважинного прибора к работе. Из гнезда корпуса скважинного прибора извлекается технологическая заглушка (на фиг.1 и 2 не показана). В крышке 4 контейнера 3 выворачивается пробка 9; крышка 4 освобождается от элементов крепления и фиксации к корпусу контейнера 3. В сквозной канал 7 крышки 4 вводится стержень 8 ручного дистанционного инструмента и состыковывается со съемным штоком 6 скважинного прибора. К рукоятке 15 крепится крышка 4 взамен пробки 9. Съемный шток 6 вместе с крышкой 4 ручным дистанционным инструментом (фиг.2) извлекается из загрузочного стакана 5 контейнера и переносится к гнезду корпуса скважинного прибора. Визуально контролируя направление стержня 8, съемный шток 6 устанавливают в гнездо скважинного прибора. При этом обслуживающий персонал защищен от источника излучений крышкой 4, служащей защитным экраном.

После установки и закрепления съемного штока 6 в гнездо корпуса скважинного прибора стержень 8 освобождается от съемного штока 6.

По окончании исследования скважины операции извлечения штока 6 из корпуса скважинного прибора и установки его в контейнер 3 и далее в транспортный контейнер производят в обратной последовательности.

Таким образом, предложенное техническое решение удобно в эксплуатации и обеспечивает достаточно высокую безопасность выполнения работ и соблюдений необходимых правил техники безопасности и защиты окружающей среды при работе с радиоактивными источниками излучений. Конструкция предложенного технического решения проста в реализации, экономична в изготовлении, не требует специальной оснастки и оборудования при изготовлении. Конструкция данного технического решения исключает применение специальных защитных камер, требующих больших материальных и финансовых затрат для изготовления и затрат в процессе эксплуатации.

Использование: транспортировка радиоактивных источников и проведение геофизических исследований скважин с применением радиоактивных источников. Сущность изобретения: предварительно заряжают съемный шток скважинного прибора источником излучений, помещают в контейнер и транспортируют к месту проведения работ в упаковочном транспортном контейнере. Контейнер содержит специальную разъемную крышку, которая служит одновременно защитным экраном дистанционного инструмента с радиоактивным источником. Технический результат: сокращение количества манипуляций при извлечении источника излучений из контейнера и установке его в скважинный прибор, повышенная защита обслуживающего персонала, снижение радиационного фона при хранении и транспортировке источника излучений. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин, включающий операции установки источника излучения в транспортный контейнер, транспортирования, хранения, извлечения его из контейнера и установки в гнездо корпуса скважинного прибора на месте производства работ, а также проведение указанных операций в обратной последовательности по окончании исследования скважины, отличающийся тем, что сменный шток скважинного прибора с предварительно помещенным в него источником излучений устанавливают и закрепляют в загрузочном стакане контейнера на пункте хранения радиоактивных источников, где контейнер закрывают, опломбировывают, устанавливают в транспортный контейнер и транспортируют к месту производства работ, а операции по извлечению сменного штока скважинного прибора с источником излучения из контейнера, установки и закрепления его в гнездо скважинного прибора производят ручным дистанционным инструментом, снабженным защитным экраном. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что безопасную область за защитным экраном варьируют в радиальном направлении путем изменения расстояния между источником излучений и защитным экраном в продольном направлении. 3. Устройство для безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин, содержащее контейнер для источника и съемный шток скважинного прибора с установленным в нем источником излучения, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено дистанционным инструментом, а контейнер снабжен разъемной крышкой, состоящей из металлической оболочки и защитного материала, причем корпус и крышка контейнера взаимно сопряжены, имеют устройства фиксации, крепления и уплотнения между собой. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что разъемная крышка выполнена с центральным сквозным каналом для пропуска стержня дистанционного инструмента и одновременно служит защитным экраном последнего, при этом защитный экран крепится на стержне дистанционного инструмента с возможностью продольного смещения на заданную величину. 5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что дистанционный инструмент выполнен в виде стержня со съемным защитным экраном, на одном конце стержня выполнена эксцентричная ручка, на свободном конце - быстросъемный разъем, а на стержень нанизана рукоятка с устройством крепления защитного экрана с возможностью осевого смещения на заданную величину. 6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено оболочкой из защитного материала, установленной между охранной тарой и контейнером. 7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в процессе хранения и транспортировки сквозной канал разъемной крышки закрывается пробкой.