Способ определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам исследования физических свойств и состояния горных пород в массиве с помощью ультразвуковых сопособов измерения скоростей распространения упругих волн в массиве, и предназначено для определения расстояния между датчиками, устанавливаемыми, в глубоких скважинах.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображено устройство для определения расстояния между датчиками, установленными в глубоких скважинах.

Для осуществления способа устанавливают в одной скважине излучатель, а в другой скважине - приемни упругих волн. Затем непрерывно пропускают между ними упругие волны и регистрируют времена прохождения поледних, между излучателем и приемником. При этом в скважине с излучателем устанавливают дополнительный приемник упругих волн. Перемещают его относительно излучателя, регистрируют расстояние между излучателем и дополнительным приемником. Расстояние между одноименными датчиками в глубоких скважинах определяют по совпадению времен прохождения упругих волн к обоим приемникам.

Устройство для реализации способа определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах содержит 0 досылочные штанги 1, механически

связанные с фиксатором 2 для закрепления и взаимной ориентации излучателя 3 и приемников k и 5 упругих волн, и направляющей 6, на которой

5

5

5

установлен излучатель 3, электрически связанный с излучателем 3 и приемниками и 5 ультразвуковой прибор 7.

По сравнению с известным предлагаемое устройство снабжено дополни0 тельным приемником 5 упругих волн, эластичным элементом 8, двумя блоками 9 и 10 и мерной лентой 11. При этом излучатель 3 и дополнительный приемник 5 соединены- между собой эластичным элементом 8. Дополнительный приемник 5 установлен с возможностью продольного перемещения по направляющей 6 и соединен с мерной лентой 11, размещенной у устья сква0 жин вдоль фиксатора 2 и кинематически связанной с блоками 9 и 10. Блок 10 закреплен на конце направляющей 6, а блок 9 установлен в месте соединения фиксатора 2 с досылочной штанной 1 излучателя 3 Устройство отличается также тем, что эластичный элемент 8 выполнен из вакуумной резины. Мерная лента 11 одним своим концом зафиксирована в рулетке 12,

установленной на другом конце фиксатора 2. Электрическая связь излучателя 3 и приемников Ц и 5 с ультразвуковым прибором 7 обеспечивается с помощью электрокабелей 13. В состав устройства также входят пневмо- камеры И, резервуар 15 сжатого воздуха и пневмоприводы 16.

Способ осуществляют следующим образом.

В одну скважину помещают приемник k упругих колебаний, в другую - излучатель 3 и дополнительный приемник 5. При установке излучателя 3 и приемника Ц на одной глубине регистрируют первое вступление продольной волны в межскважинном пространстве. Аналогично измеряют время распространения упругих волн между излучателем 3 и дополнительным приемником 5, расположенными в одной скважине. Перемещая дополнительный приемник 5 относительно излучателя 3, добиваются совпадения времени прохождения волны вдоль скважины со временем распространения волны в межскважинном пространстве. При равенстве двух сигналов расстояние между излучателем 3 и приемником 4 в скважинах равно расстоянию между излучателем 3 и дополнительным приемником 5, расположенным вдоль скважины, т.е. 11 1. Это расстояние фиксируют с помощью мерной ленты 11.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерениями с помощью до- сылочных штанг 1 устанавливают излучатель 3 и приемники 4 и 5 в скважины и передвигают по ним в требуемую точ ку массива. Подачей сжатого воздуха к пневмокамерам 1 производят прижим излучателя 3 и приемника 4 к стенке скважины. К прибору 7 подключают кабели 13, соединяющие излучатель 3 и приемник k, производят прозвучива- ние межскважин :ого пространства. При этом измеряют время распространения волны между излучателем 3 и приемником 4. Затем к прибору 7 подключают электрокабель 13, соединяющий приемник 5, производят последовательный прижим приемника 5 к стенке скважины и измерение времени прохождения волны между излучателем 3 и приемником 5.

С помощью рулетки 12 натяжения мерной ленты 11, перекинутой через

два блока 9 и 10, и растяжения элас-. тичного элемента 8 осуществляют перемещение приемника 5 по направляющей 6. Последовательно перемещая приемник 5 вдоль скважины, добиваются точного совпадения времени распространения между излучателем 3 и приемником 5 с временем прохождения сигQ нала между излучателем 3 и приемником Ц, расположенным в другой скважине. При равенстве двух сигналов расстояние между излучателем 3 и приемником k равно расстоянию между

излучателем 3 и приемником 5, которое фиксируется на мерной ленте 11, расположенной у устья скважин вдоль фиксатора 2.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений более, чем в два раза, в зависимости от глубины скважин.

Формула изобретения

30

40

45

1. Способ определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах, включающий установку в одной сквах и- не излучателя, а в другой скважине - приемника упругих волн, непрерывное пропускание между ними упругих волн и регистрацию времен прохождения последних между излучателем и 35 приемником, отличаю щийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в скважине с излучателем упругих волн устанавливают дополнительный приемник упругих волн, перемещают его относительно излучателя, регистрируют расстояние между излучателем и дополнительным приемником, а расстояние между одноименными датчиками в глубоких скважинах определяют по совпадению времен прохождения

упругих волн к обоим приемникам.

2. Устройство для определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах, содержащее досылочные

штанги, механически связанные с фиксатором для закрепления и взаимной ориентации излучателя и приемников упругих волн и направляющей, на которой установлен излучатель, электрически связанный с излучателем и приемниками ультразвуковой прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений,

15800028

оно снабжено дополнительным приемни-ной у устья скважин вдоль фиксатора

ком упругих волн, эластичным,элемен-и кинематически связанной с блоками,

том, двумя блоками и мерной лентой,один из которых закреплен на конце

при этом излучатель и дополнительный .направляющей, а другой установлен в

приемник соединены между собой элас-месте соединения фиксатора с досытичным элементом, дополнительный при-лочной штангой излучателя, емник установлен с возможностью про- 3. Устройство по п. 2, о т л и Дольного перемещения по направляющейчающееся тем, что эластичный

и соединен с мерной лентой, размещен- jjjэлемент /выполнен из вакуумной резины

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение точности измерений. Для этого в одной скважине устанавливают излучатель, в другой - приемник упругих волн, между ними непрерывно пропускают упругие волны и регистрируют время прохождения последних между излучателем и приемником. В скважине с излучателем устанавливают дополнительный приемник упругих волн, перемещают его относительно излучателя и регистрируют расстояние между ними. Расстояние между одноименными датчиками в глубоких скважинах определяют по совпадению времен прохождения упругих волн к обоим приемникам. Устройство для определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах снабжено дополнительным приемником упругих волн, эластичным элементом, двумя блоками и мерной лентой, при этом излучатель и дополнительный приемник соединены между собой эластичным элементом, дополнительный приемник установлен с возможностью продольного перемещения по направляющей и соединен с мерной лентой, размещенной у устья скважин вдоль фиксатора и кинематически связанной с блоками, один из которых закреплен на конце направляющей, а другой установлен в месте соединения фиксатора с досылочной штангой излучателя. Эластичный элемент выполнен из вакуумной резины. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.