Измерительная система для определения напряжений в горных породах Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промьпиленности, а именно к приборам для измерения напряженного состояни горных пород. Известен комплект оборудования, включающий в себя двухпакерный зонд ручной гидравлический насос, трубопровод l. Недостатками данного комплекта являются малый диапазон проводимых измерений и их высокая трудоемкость Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является систе ма для гидравлического разрыва сква жин, включающая в себя двухпакерный зонд, гидравлический насос, манометр, досылочные штанги, механический самописец давления l Недостатками известной системы являются низкая точность и малый ди апазон измерений. Цель изобретения - увеличение точности измерений и расширение диапазона измерений. Указанная цель достигается тем, что известная система, включающая двухпакерный зонд, соединенньй трубопроводом с источником высокого давления, досылочные штанги и аппаратуру измерения и регистрации давления, снабжена досылочным устройством, а аппаратура измерения и регистрации давления выполнена из дат чика давления и устройств вывода фи сации данных, при этом досылочное устройство соединено с досылочными штангами5 а датчик давления и устро ство- вывода данных установлены на двухпакернон зонде. Кроме того, в качестве источника высокого давления использован элект ромеханический насос, в качестве устройства вывода данных использова на телемеханическая система с часто ной модуляцией.. Досылочное устройство состоит из механизма подачи досылочных штанг и распорных стоек. На чертеже представлена схема измерительной системы. Измерительная система состоит из досылочного устройства 1, датчика давления 2, источника высокого давления 3, барабана 4, поворотной платформы 5, трубопровода 6, привода 7 барабана, двухпакерного зонда дополнительного бака 9, досьшочных штанг 10, транспортной вагонрткн 11 устройства фиксации данных 12, устройства вывода данных 13, кабеля 14. На транспортной вагонетке 11 расположена поворотная платформа 5, на которой установлен барабан 4 с приводом 7. На барабане 4 намотан трубопровод 6 и кабель 14. Кроме этого, на транспортной вагонетке 11 расположены источник высокого давления 3, устройство фиксации данных 12 и дополнительньй бак 9. Перед началом измерений на досылочную штангу 10 устанавливают двухпакерный зонд 8, скважинньш датчик давления 2, модулятор устройства вывода данных 13. К ним присоединяют соответственно трубопровод 6 и кабель 14. Затем гидросистему заполняют рабочей жидкостью и отсоединяют трубопровод 6 от источника высокого давления 3, на этот конец ставят заглушку. Измерительная система для определения напряжений в горных породах работает следующим образом. Досылочное устройство 1 устанавливается у устья скважины. Транспортную вагонетку 11 закрепляют за рельсовый путь (на чертеже не показан), поворотную платформу 5 поворачивают на угол, наиболее удобный для схода трубопровода б, т.е. соосно оси скважины. Штанг 10, соединенную с двухпакерным зондом 8, который снабжен устройством вывода данных 13 и датчиком давления 2, устанавливают на досылочное устройство 1 И подают в скважину. Затем навинчивают следующую штангу 10 и подают двухпакерный зонд 8 глубже. Трубопровод 6 и кабель 14 в это время сматываются с барабана 4. Таким образом, двухпакерный зонд 8 может опускаться на глубину до 300м. Затем трубопровод 6 подключают к источнику высокого давления 3, а кабель 14 - к устройству фиксации данных 12. Таким образом, комплекс подготовлен к началу измерений. Для проведения гидроразрыва источником высокого давления 3 создается передаваемое по трубопроводу 6 давление в двухпакёрном зонде 8. Величина давления в зонде замеряется датчиком давления 2, установленным непосредственно на двухпакёрном зонде 8, а затем при помощи устройства вывода данных 13 передается на поверхность по ка31142

белю 14. Затем сигнал поступает на устройство фиксации данных 12, где дешифруется и записывается параллельно с расходом рабочей жидкости и временем. При разрыве скважины, т.е. падении давления и последующей его стабилизации, цикл измерений заканчивается. Двухпакерный зонд может быть передвинут и цикл измерений повторен. При этом недостаток рабочей жидкости восполняется из дополнительного бака 9, а избыток трубопровода 6 и кабеля 14 наматывается на бара-. бан 4.

Таким образом, установка предлагаемого досылочного- устройства позволяет легко и быстро, не затрачивая больших физических усилий человека, устанавливать на больших глубинах зонд со скважиннь1м датчиком давления и аппаратурой вывода данных, что позволя ет точно измерить и передать данные на поверхность. Установка датчика давления непосредственно на двухпакерном зонде и применение устройства вывода данных повьшаёт точность измерений и исключает ошибки, связанные с влиянием передающей линии..

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, включающая двухпакерный зонд, соединенный трубопроводом с источником высокого давления, досылочные штанги и аппаратуру изменения и регистрации давления, отличающаяся тем, что, с целью увеличения точности измерений и расширения диапазона измерений, она снабжена досьшочным устройством, а аппаратура измерения и регистрации давления выполнена из датчика давления и устройств вывода и фиксации данных, при этом досьшочное устройстве соединено с досылочными штангами, а датчик давления и устройство вьшода данных установлены на двухпакерном зонде. 2.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве источника высокого давления использован электромеханический насос. 3.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве устройства вывода данных использова(Л на телемеханическая система с частотной модуляцией.„ 4.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что досылочное устройство состоит из механизма подачи досьшочных штанг и распорных стоек.