Глубинный деформометр Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

СП

05 4: 4

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для измерения деформаций стенок скважин.

Известен унифицированный комплект аппаратуры УКР-72 для измерения деформаций стенок скважин, включающий тензометрический патрон, соединенный с регистрирующей аппаратурой многожильным кабелем, досылочное, ориентирующее и прижимное устройства и блок питания 1.

Наиболее близким к изобретению является деформометр, включающий корпус с эластичной манжетой, стаканами, ориентатором и тензорезисторами, систему прижима и фиксации, многожильный кабель, соединяющий деформометр с измерительной аппаратурой, и досылочное устройство 2.

Недостатками приведенных технических рещений являются малая глубина измерения деформации в скважинах и низкая надежность устройства из-за проводной связи, соединяющий деформометр с наземной регистрирующей аппаратурой через вращающийся буровой снаряд.

Цель изобретения - повышение надежности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в глубинном деформометре, включающем корпус с жестко соединенной с ним эластичной оболочкой с осевым отверстием и выемками, ориентатор, систему фиксации эластичной оболочки, тензорезисторь1, размещенные в выемках эластичной оболочки, и стержень, установленный в осевом отверстии эластичной оболочки, корпус снабжен регистрирующим блоком с автономным источником питания, электрически соединенным с тензорезисторами, а система фиксации эластичной оболочки выполнена в виде индентора и размещена с торцовой стороны корпуса между стержнем и эластичной оболочкой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Деформометр включает эластичную оболочку 1, концы ее заправлены в стаканы 2 и 3 корпуса, стянутые стержнем 4 и гайкой 5. Тензорезисторы 6 размещены в выемках средней части эластичной оболочки и соединены проводами 7, уложенными в каналах 8, с размещенным в оболочке 9 на каркасе 10 регистрирующим блоком, включающим панель со сравнивающими мостами И, усилители 12, переключатель 13, например, часового типа, запоминающие ячейки 14, выполненные, например, из трубочки с электролитом и нихромовой нити, батарею питания 15 и ориентатор 16, выполненный, например, из металлического цилиндра

17, размещенного в емкости 16, заполненной до половины раствором купороса 18. В конической крыщке 19 корпуса размещен включатель 20. Стакан 2 снабжен трубчатым выступом 21, который удерживает индентор 22 и досылочное приспособление (не показано).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Глубинный деформометр досылают в

скважину, где с помощью индентора 22 фиксируют его, прижимая одновременно тензорезистором 6 к стенкам скважины (не показано). От упора деформометра в торец скважины выключатель 20 замыкает электрическую цепь и запускает часовой механизм переключателя 13. Последний через заданный промежуток времени включает положение I. Ток, пройдя через тензорезисторы 6, сравнивающие мосты 11 и усилители 12, экспонируется в. первой группе ячеек 14 на протяжении заданного времени. После экспонирования выполняется разгрузка керна, например, выбуриванием кольцевой щели. По окончании разгрузки, которая выполнялась в течение расчетного времени, переключатель 13 включает положение II и экспонирование величины тока повторяется, но уже во второй группе ячеек 14. Третья группа ячеек является резервной на случай, если по каким-либо причинам разгрузку не успели произвести в заданный промежуток

времени.

После выполнения разгрузки керн вместе с деформометром отделяют от горного массива и извлекают из скважины.

При экспонировании катод, например из нихромовой нити, покрывается тонким слоем,

например, меди. Соответственно увеличивается токопроводимость нити. Токопроводимость изменяется пропорционально величине тока при экспонировании. Сравнивая проводимость нитей первой группы ячеек с

проводимостью нитей второй группы ячеек, например, с помощью измерителя деформаций ИДЦ-1, определяем деформации стенок скважины.

Педложенный глубинный деформометр в сравнении с прототипом и базовым (УК-тензор) позволит производить измерения напряжений на стадии разведки месторождения, что даст возможность учитывать природные поля напряжений при выборе систем разработки и их оптимальных параметров. При строительстве плотин и подобных им

сооружений с помощью предложенного устройства можно исследовать напряженнодеформированное состояние в скальных основаниях и устоях плотин, а также в теле сооружения.

ГЛУБИННЫЙ ДЕФОРМОМЕТР, включающий корпус с жестко соединенной с ним эластичной оболочкой с осевым отверстием и выемками, ориентатор, систему фиксации эластичной оболочки, тензорезисторы, размещенные в выемках эластичной оболочки, и стержень, установленный в осевом отверстии эластичной оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерений, корпус снабжен регистрирующим блоком с автономным источником питания, электрически соединенным с тензорезисторами, а система фиксации эластичной оболочки выполнена в виде ин аентора и размещена с торцовой стороны корпуса между стержнем и эластичной оболочкой.