Устройство для определения проницаемости пород Советский патент 1990 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для определе- ния проницаемости горных пород через шпуры или скважины.

Цель изобретения - - повышение надежное in определения проницаемости в скважине при повышенном давлении фильтрата.

На фиг. 1 показано устройство для определения проницаемости пород в скважине, в рабочем состоянии; на фиг. 2 плот- нительный элемент в исходном состоянии, км 1 на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с канала- ми 2. 3 и соединительными патрубками 4, 5 для подачи соответственно рабочей среды и фильтрата, два плотнительных элемента 6, каждый из которых выполнен в виде в гулки 7, установленной на корпусе 1 и имеющей на торцовых поверхнос- тих горообразные выступы 8, кольцевой эластичной камеры 9, установленной на втулке 7, ограничительных колец 10, 11, установленных на корпусе 1 с противоположных сторон камеры 9, и гайки 12 для закрепления камеры 9 между кольцами 10, 11. Обращенные к камере 9 поверхности колец 10, 11 выполнены тарельча- тообразной формы.

Камера 9 выполнена корытообразной формы в продольном сечении, а на ее внут- ренних торцовых поверхностях выполнены тороибрашые канавки, в которые входят выступы 8 втулки 7. Цилиндрическая стенка камеры 9 выполнена двойной, причем наружная цилиндрическая стенка 13 гер метично закреплена на поверхности ренней стенки 14 и выполнена из материала, например резины, в 1,2-- 1,5 раза меньшей твердости, чем материал внутренней и торцовых стенок камеры 9. Суммарная толщина стенок 13 и 14 камеры 9 може быть определена как 0.7-1 разности максималь- ного диаметра D скважины 15, в которой размещают устройство, и наружного диаметра d ограничительных колец 10, 11. Ограничительные кольца 10, 11 по наружному диаметру превышают эластичную камеру 9 (в исходном состоянии, без подачи давления, см. фиг. 2) на величину 1 -1,6 суммарной толщины цилиндрических стенок 13, 14, что обеспечивает сохранность камер 9 при введении устройства в скважину 15 с шероховатыми стенками.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения проницаемости пород устройство вводится в скважину (шпур) 15 на требуемую . По соединительному патрубку 4 и каналам 2 корпуса 1 от источника (не показан) подается сжатый воздух п эластичные камеры 9 уплотни- тельных элементов 6. Под действием давления сжатою устройство с помощью уплотнительных элементов 6 прочно закрепится в скважине 15 и эластичные камеры 9 герметизируют участок этой скважины 15. По патрубку 5 и каналам 3 от источника (не показан) подается фильтрат, по спаду давления (расходу) которого измеряют проницаемость породы.

При этом тарельчатообразная форма поверхностей ограничительных колец 10, 11 и входящие в канавки камеры 9 выступы 8 втулки 7 обеспечивают жесткость эластичных камер 9 в осевом направлении и герметичность их полостей при- подаче сжатого воздуха. Благодаря более мягкому материалу наружной цилиндрической стенки 13 камеры 9 достигается плотный и герметичный контакт цилиндрической поверхности камеры 9 с шероховатой поверхностью стенок скважины 15, что надежно изолирует ее участок между уплотнительными элементами 6, в который подается фильтрат.

Проведенные испытания (несколько сот циклов) по определению проницаемости горных пород в скважинах показали высокую надежность работы устройства при давлении фильтрата, превышающем 10 атм.

Формула изобретения Устройство для определения проницаемости пород, содержащее корпус с каналами и соединительными патрубками для подачи рабочей среды и фильтрата, два уплотни- тельных элемента, каждый из которых выполнен в виде втулки, установленной на корпусе, установленной на втулке кольцевой эластичной камеры с внутренней и наружной цилиндрическими стенками и двух ограничительных колец с гайкой, установленных на корпусе с противоположных сторон эластичной камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности определения проницаемости в скважине при повышенном давлении фильтрата, наруж-

ная цилиндрическая стенка эластичной камеры герметично закреплена на поверхности внутренней цилиндрической стенки и выполнена из материала в 1,2-1,5 раза меньшей твердости, чем материал внутренней и торцовых стенок камеры, на внутренних торцовых поверхностях эластичных камер выполнены торообразные канавки, а втулка выполнена с соответствующими им торообраз- ными выступами на внешних торцовых поверхностях, при этом ограничительные кольца выполнены с тарельчатообразной формой поверхностей, обращенных к камере, и по наружному диаметру больше камеры на величину 1 -1,6 суммарной толщины ее цилиндрической стенки

Изобретение относится к горному делу, к устройствам для определения проницаемости пород через скважины. Цель изобретения - повышение надежности определения проницаемости в скважине при повышенном давлении фильтрата. На корпусе с каналами 2, 3 и соединительными патрубками для подачи рабочей среды и фильтрата установлены два уплотнительных элемента. Каждый уплотнительный элемент выполнен в виде установленных на корпусе ограничительных колец 10 и 11 с гайкой 12, втулки 7, установленной на корпусе между кольцами 10, 11, и кольцевой эластичной камеры 9, установленной на втулке 7. Втулка 7 выполнена с торообразными выступами 8 для торообразных канавок, выполненных на внутренних торцовых поверхностях камеры 9. Камера 9 имеет двойные цилиндрические стенки 13, 14, причем стенка 13 герметично закреплена на поверхности стенки 14 и выполнена из материала в 1,2 - 1,5 раза меньшей твердости, чем стенка 14. Кольца 10, 11 имеют тарельчатообразную форму поверхности и по наружному диаметру превышают камеру 9 на величину 1 - 1,6 суммарной толщины стенок 13, 14. Устройство вводят в скважину 15 на требуемую глубину. По каналам 2 в полости камер 9 подают сжатый воздух, под действием которого стенки 13 герметично прижимаются к стенкам скважины 15 и герметизируют ее участок между двумя уплотнительными элементами. По каналу 3 в гер