Скважинный деформограф Советский патент 1986 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для измерения объемных деформаций земной поверхности с целью поиска предвестников землетрясенийj изучения внутреннего строения Земли, обнаружения искусственных возмущений земной поверхности -определения пространственного положения нефтегазовых залежей, , Цель изобретения - повьппение точности измерения за счет устранения дрейфа нульпункта деформографа.

На чертеже приведена схема дефрр- мо1 рафа.

Прибор состоит ИЗ герметичного корпуса 1 из нержавеющей стали, заполненного нейтральной жидкостьюj датчика деформацииj который включает в себя металлический сильфон 2, шток 3, экран 5 с отверстием 6, све- тодиод. 7 и фотоэлемент 8, Сильфон 2 верхним -концом герметично соединен -с верхним основанием А корпуса, а нижним концом герметично с нижним концом подпружиненного штока 3., Шток 3 смонтирован по оси сильфона 2 и пропущен через отверстие в основании 4. Экран 5 жестко соединен с верхним концом штока 3., Прямо-угольное .отверстие 6 выполнено по центру экрана 5, С одной CTOpoHbj экрана по центру отверстия установлен светодиод 7, с другой - р гфферемциальный фотоэлемент 8, жестко соединенные с основанием 4,

Калибровочное устройство включает в себя металлический сильфон 9 ; со штоком 10э микрометрический винт

11 с датчиком 12 перемещения j. ре- .версивный двигатель 13, Сильфон 9 верхним концом герметично соединен соснованием 4 а нижним концом герметично с нижним концом подпружиненного штока 10с Последний проходит через отверстие в основании 4 и своим вер-хним концом связан с г-гикромет- рическим винтом 11, на головке ко торого жестко з.акреплен датчик 2 перемещения , (счетчик долей оборота микрометрического винта), Вращение . микрометрического винта 1 обеспечи вается реверсивным двигателем 13,

Блок 14 управления калибровочньгм устройством обеспечивает подачу и вьтолнение команд по смещению микрометрического винта 11 (штока 10,

.1

0

5

0.

5

0

5

сильфона 9) на точно заданное рас- , стояние.- В цепь фотоэлемента 8 подключен регистратор 15, в качестве которого может применяться регистр с гальванометрической системой регистрации, компенсационный самопишущий потенциометр типа КСП-4 или цифровой вольтметр типа Ф-30 с цифропечата- ющим устройством.

Основание 4 выполнено в виде стакана, герметично соединенного с кор rtycoM 1 и герметично закрытого крышкой 16. Оно является основной монтажной платой деформографа.

Деформограф работает следующим 2. образом.

Деформограф устанавливается на дне скнажинь в условиях, обеспечивающих неизменность температуры окружакядей среды с точностью не ниже 0,0001 С Б сутки и исключающих влияние изменений атмосферного давления нено- средственно на конструкцию деформографа. Обеспечивается его жесткая связь с окр-ужающей горной породой, Подключается питание светодибда и пульта управления калибровочного устройства, Б цепь фотоэлемента под- кгаочается регистратор. Смещением микрометра в соответствующую сторону индикатор регистратора выводится в среднее положение шкалы в нулевое положение}, Деформация окружающей породы передается жестко скрепленному с ней корпусу деформографа, Корпус прибора деформируется, и эта деформация посредством жидкости передается на сильфон датчика деформации .

В зависимости от знака деформа ции сильфон сжимается или расширяется, при этом смещается щток с эк- ,раком датчика деформации, жестко связанные с сильфоном,.Световой поток на каждрй из составляющих дифференциального фотоэлемента при этом изменяется, & следовательно, изме® няется и электрический сигнал в це- пи фотоэлемента. Регистратор регист-i рирует кривую изменения электрического сигнала, пропорционального величине изменения деформации окружа5 юп(их Деформограф горных пород, Знакг д€ формации определяется посредством смещения микрометра и связанного с ним сильфона.

Для эталонирования деформографа с целью осуществления количественной оценки объемных деформаций (определения- масштаба записи деформографа) микрометру задается точно известное смещение, а следовательно, и смещение связанному с ним сильфо- ну. Пусть диаметр сильфона равен 10 мм, шаг микрометрического винта 0,5 мм, счетчик долей оборота микрометра обеспечивает отсчет через каждые 18° поворота микрометра.

Таким образом, оборот винта равен 20 долям.

Поворот микрометра на 1.8 соответствует смещению связанного с ним сильфона на 0,025 ifi. Эталонное нэйенение внутреннего обвема деформографа при этом равно

А

1,96 мм /долю.

Пусть внутренний диаметр корпуса деформографа равен 100 мм, высота дефррмографа 2000 мм, тогда внутренний объем корпуса демографа; ,7ИО ьм,

Таким образом, поворот микрометра на 18 изменит начальный внутренний объем корпуса де4)ормографа на 1,2«10 . Деформограф может применяться не .только для поиска предвестников землетрясений, регистрации искусственных возмущений земной поверхности, но и для регистрации приливных реформации земной поверхности с целью изучения внутреннего строения ;3емли и определения пространственног то положения нефтегазовой залежи.

Для определения масштаба записи :деформографа микрометру задаются смещения на п долей, при этом индикатор регистратора смещается на ш делений. Масштаб записи определяется из выражения К. -- мм /деление, тПредлагаемый деформограф отличается поидпенной долговременной стабильностью и точностью за счет

Г

1239664 , 4

использования герметизированного калибровочного -узла и фотоэлектричес- .кого датчика деформации.

o

5

0

Формула изобретения

Скважинныи деформограф, содержа- . щий датчик деформации, включающий в себя металлический сильфон, размещенный в герметичном металлическом корпусе, заполненном нейтральной жидкостью, калибровочное устройство, состоящее из металлического штока, соединенного с микрометрическим винтом на головке которого установлен датчик перемещения, реверсивного двигателя и блока управления, регистра-- тор, отлин ающий.ся тем, что, с целью повышения точности измерения з а счет устранения дрейфа нульпункта деформографа, в деформограф дополнительно введен металлический сильфон, один конец которого герметично соединен с нижним кон5 цом штока калибровочного устройства, а второй конец герметично соединен с верхним основанием корпуса деформографа, металлический сильфон датчика деформации одним концом герметично соединен с верхним основанием корпуса деформографа, а другим концом герметично соединен с первым концом дополнительно введенного штока, смонтированного по оси сильфона, причем шток пропущен через отверстие в верхнем основании корпуса и своим вторым концом жестко соединен с металлическим экраном, по центру которого выполнено прямоугольноеотверстие, с одной стороны .экрана симметрично отверстию установлен свето-- диод, с другой стороны - дифференциальный фотоэлемент фотоэлектрического преобразователя, жестко соединенг ные с верхним основанием корпуса, а верхнее основание корпуса выполнено в виде стакана, герметично соединенного с корпусом и герметично аакрыто- го крышкой, ,

0

5

0

Изобретение относится к .геофизическому приборостроению и лред- назначено для измерения объемных деформаций земной поверхности. Повышение точности измерения в данном ycтpoйqтвe достигается использованием герметизированного посредством сильфона калибровочного узла, а также герметизированного фотозлектри- ческого датчика деформации. Дополнительно повышается долговременная стабильность устройства. 1 ил. ю оо со о О) 4

Составитель М.Спасский Р€ да;ктор Н.Рогулич Техред Л.Олейяик Корректор Е.РоШко

Заказ 3393/47 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

1