Устройство для фотографирования стенок буровой скважины Советский патент 1984 года по МПК E21B47/01 E21B47/00 

Изобретение относится к устройствам для фотографирования стенок буровых скважин и может быть исполь зовано при разведке твердых полезны ископаемых гидрогеологических исследованиях инженерно-геологических изысканиях, оценке состояния горного массива, подлежащего разработке, сооружения транспдртных тоннелей и выемок, для контроля сос тояния внутренних поверхностей труб и других областях. Известно устройство для фотографирования стенок скважин,включающее корпус, оптическую систему и лентопротяжный механизм с приводом и редуктором lj . Недостатками данного устройства являются сложность его точной установки, низкая производительность съемки, малое количество данных об изучаемом объекте. Известен зонд для фотографирования стенок буровых скважин, содержащий корпус с размещенными в нем фотокамерой, включающей в -себя механизм переметки фотоносителя, блоком освещения и ориентирующим узлом 2 . Недостатками известного устройст ва являются необходимость использования большого количества фотоматериалов, сложность обработки и дешиф рирования получаемых снимков стенок скважины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для фотографирования стенок буровой скважины,- содержащее корпус с визуальных окном, осветитель, проецирующую систему, фотообъектив, светонепроницаемую шторку с. поперечной щелью, лентопротяжный механизм, опорные ролики, ориентирующий узел и средства синхронизации движения корпуса и пленки З . Недостатком указанного устройств является ограниченность направлений наблюдений при изучении строения горного массива по заранее пробуренным скважинам. Цель изобретения - обеспечение возможности проведения непрерывной съемки скважины по всему периметру. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для фотографи рования стенок буровой скважины, 252 содержащем корпус, осветитель съемочный аппарат, ориентируюп1ий узел, проецирующую систему и опорные ролики, проецирующая система выполнена в виде зеркального многогранника, имеющего форму правильной многоугольной усеченной пирамиды с прозрачными основаниями и расположена в линейной части корпуса, поперечное сечение которого имеет форму правильного многоугольника, а стенки выполнены из прозрачного материала. Кроме того, один из опорных роликов выполнен в виде датчика пути и скорости движения. На фиг. 1 и 2 изображено устройство, общий вид; на фиг. 3 - нижняя часть корпуса устройства, разрез; на фиг. 4 - конструкция опорного ролика, механически связанного со стаканом и электрически с пультом управления на фиг. 5 - общая схема реализации фотографирования стенок буровой скважины с помощью предлагаемого устройства на фиг. 6 полезное изображение стенки скважины (а. Отображение О стенки скважины ее в зеркалах висьмигранной призмы.S . Монтаж фотографий трех уровней (1, 2 и 3) шаблона а с изображением трещиноватости. В . Трещиноватость стенок буровой скважины, построенная по фотографиям 1, 2, 3). Устройство состоит из корпуса 1, имеющего в верхней своей части крышку 2 исполнительного механизма 3 и крышку 4. Исполнительный механизм 3 снабжен контактом 5 управления освещением и контактом 6 управления съемкой. Съемочный аппарат 7 размещен в корпусе 1 на специальной площадке 8. В нижней части корпуса 1 установлены осветитель 9, проецирующая система 10, размещенная в прозрачном граненом цилиндре 11 с ориентирующей риской 12 и блок питания 13. В верхней и нижней частях устройства расположены опорные ролики 14. Верхний опорный ролик 14 выполнен в виде датчика измерения пути и скорости движения устройства. Он снабжен токосъемниками 15 (фиг. 2), расположенными на вилке 16 крепления верхнего опорного ролика .14 и вмонтированными в него металлическими пластинками 17, которые, периодически замыкая провода 18, соединяют ролик с пультом 19 управления (ПУ), и 3 лампочкой 20, а шайба 21 фиксирует ролик 14 в рабочем положении. Пружины 22 и 23 создают необходимое усилие для прижатия верхнего ролика 14 к стенке скважины. Крепление вер него ролика 14 на вилке 16 осуществляется с помощью оси 23. Шайба 20 фиксирует вилку 16 и пружины 21 и 2 в стакане 24. Для спуска устройства в скважину 25, оборудованную патрубком с фланцем 26, используют опорную конструк цию 27 (фиг. 5). На опорной конструкции 27 установлены лебедка аварийного подъема 28 и лебедка 29. Устройство соединяется проводом 30 с пультом 19 управления, Устройство работает следующим образом./ Устройство перед началом работ спускают в скважину на положение начального уровня съемки.- Опускание производится под его собственным весом. Путь и скорость движения определяются при помощи ролика 14 служащего датчиком и соединенного с пультом управления проводами 30, которые при движении устройства через токосъемники 15 замыкают металлические пластинки 17. Всей системой устройства управляет оператор. Для управления устройством в скважине, скоростью его движения, интервалами съемки и яркостью осве щения стенок на поверхности устана ливается пульт управления с необхо димьгми для этих целей приборами и механизмами. При по.мощи контактов 5 и 6 включается осветитель 9 и нажимается курок съемочного аппарата 7. С заданной скоростью устрой 5 ство опускается в скважину, производя на своем пути съемку. Устройство благодаря соответствующей регулировке опорных родиков 14 постоянно находится на оси скважины 25. Через прозрачные стенки граненого цилиндра 11, в котором размещена проецирующая система 10, освещенные стенки скважины 25 отражаются по всему периметру последней. Образуемое изображение через проецируемую систему 10 передается непосредственно в объектив съемочного аппарата 7. Изображение стенок скважины можно передавать на экран цветного телевизора, что значительно расширит возможности и ценность информации, получаемой с помощью этого устройства. Применение предлагаемого устройства позволит решить задачу качественного и количественного распределе ния в объеме массивов с определением углов и азимутов падения крупных трещин для установления параметров основной системы нарущения; характера распределения в массиве мелкой трещиноватости, данных для составления геолого-структурной карты с целью объемного представления о геологическом строении и характере общего нарушения намечаемого к разработке горного массива. Кроме того, данное устройство позволит снизить погрешность искажения до 1,2%, обеспечить непрерывное проведение съемки по всему периметру скважины и сократить до минимума количество специалистов, работающих с устройством, и трудоемкость при использовании его для работ в натурных условиях.

4.

/4

Фиг.1

28

iB

а

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОГРАФИРОВАНИЯ СТЕНОК БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ, содержащее корпус, осветитель, съемочный аппарат, ориентирующий узел, проецирующую систему и опорные ролики, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения непрерывной съемки скважины по всему периме.ру, проецирующая система выполнена в виде зеркального многогранника, имеющего форму правильной многоугольной усеченной пирамиды с прозрачными основаниями,, и расположена в нижней части корпуса, поперечное сечение которого имеет форму правильного многоугольника, а стенки выполнены из прозрачного материала. . с 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один из опорных роликов выполнен в виде датчика пути и скорос- и движения.