Устройство для закрепления геофизических приборов в скважине Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

(Л

С

Использование: геофизическая техника, горная промышленность-для контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород на основесейсмоаку- стических методов. Сущность изобретения: устройство, содержащее обойму с надетой на нее упругой манжетой и твердеющее вещество, снабжено обжимающей лентой с замком и гибким элементом, причем упругая манжета выполнена пористой в форме тела вращения, диаметр которого в середине максимален и больше диаметра скважины, а твердеющее вещество размещено в порах манжеты. 3 ил.

Изобретение относится -к геофизической технике и может быть использовано в горной промышленности для контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород на основе сейсмических методов.

Известно устройство для закрепления геофизических приборов в массиве горных пород, действие которого основано на заливке отдельных частей приборов затверде- вающими веществами. В устройстве имеется резервуар с затвердевающим веществом и поршень с клапаном, посредством которых вещество изливается из резервуара в скважину на закрепляемые в ней части приборов.

Недостатком данного устройства является ненадежность за счет невозможности контроля распределения затвердевающего вещества между поверхностью скважины и закрепляемыми приборами.

Так как приборы устанавливаются в деформируемой части массива горных пород, надежное их закрепление осуществляется лишь при малых деформациях предварительно промытой и просушенной скважины, пока слой отвердевающего вещества не от- щелкнется от ее поверхности. Это происходит вследствие того, что затвердевающий раствор при отклонении скважины от вертикального положения распределяется не по всей образующей скважины, а лишь по небольшой ее части.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для закрепления реперов, состоящее из цилиндра, внутри которого расположен резервуар с затвердевающим веществом, поршень для его выдавливания и удерживающий клапан ограничителя, определяющего объем, заполняемый затвердевающим веществом. Ограничители выполнены из

VI

Јь

N ю ел

легко деформируемого упругого вещества, плотно прилегают к стенкам скважин, ограничивая растекание выдавливаемого поршнем затвердевающего вещества установленным заранее объемом.

Основным недостатком данного устройства является его низкая надежность прикрепления к стенам скважины. Скважину надо предварительно промыть и просушить, так как имеющаяся на ее стенках влага не дает проникнуть затвердевающему веществу в поры и зафиксироваться, что снижает надежность закрепления. Устройство содержит большое количество деталей сложной конфигурации, которые имеют собственные механические резонансы в широком диапазоне частот, что исключает возможность его применения для закрепления виброприемников.

Цель изобретения - повышение надежности прикрепления устройства к стенкам виброприемников.

Для достижения этой цели устройство, содержащее обойму с надетой на нее упругой манжетой и твердеющее вещество, снабжено обжимающей лентой с замком и гибким элементом, причем упругая манжета выполнена пористой в форме тела вращения, диаметр которого в середине максима- лек и больше диаметра скважины, а твердеющее вещество размещено в порах манжеты.

За счет того, что пористая манжета имеет форму тела вращения, диаметр которого в середине максимален и больше диаметра скважины, давление ее на стенки скважины от центра манжеты к ее краям будет уменьшаться и таким образом влага будет вытесняться, что позволит предлагаемое устройство устанавливать в непросушенных скважинах. За счет того, что твердеющее вещество размещено в порах манжеты, устройство надежно закрепляется в скважине.

На фиг. 1 представлен комплект устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство в собранном состоянии для установки в скважину, разрез; на фиг. 3 - устройство, установленное в скважине.

Устройство включает в себя устанавливаемую в скважину обойму 1, имеющую установочную резьбу, посредством которой к ней крепятся геофизические приборы (например, виброприемники), упругую пористую манжету 2, имеющую форму тела вращения, диаметр которого в середине максимален и больше диаметра скважины, обжимную ленту 4 с замком 3, снабженную гибким элементом 5.

Перед установкой устройства в скважину манжета 2 пропитывается твердеющим веществом, затем обжимается лентой 4, края которой закрепляются зажимом 3 с

гибким элементом 5.

Устройство досылается в скважину штангой на необходимую глубину. С помощью гибкого элемента 5 открывается замок 3, обжимающий ленты 4, и под

действием силы упругости манжета 2 распрямляется и плотно облегает стенки скважины. Так как манжета имеет форму тела вращения, диаметр которого в середине максимален и больше диаметра скважины,

давление ее на стенки скважины от центра манжеты к ее краям будет уменьшаться и таким образом влага из пор стенок скважины будет вытесняться. Наличие пузырьков газа в манжете при отвержденном состоянии (до 30% от объема манжеты) создает возможность равномерной деформации манжеты под действием горного давления без сколов.

При отвердевании твердеющего состава манжета не только надежно соединяет обойму 1 со стенками скважины, но и демпфирует резонансы, которые могут возникнуть в обойме, при воздействии на нее вибрации. Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность закрепления приборов в скважине.

Манжета может быть изготовлена из пенополиуретана, обжимная лента из тканых материалов, в качестве твердеющего вещества можно применять эпоксидные компаунды.

Вследствие того, что твердеющее вещество размещено в порах манжеты, имеющей форму тела вращения, диаметр

которого в середине максимален и больше диаметра скважины, повышается надежность закрепления приборов в скважине, что повышает достоверность контроля состояния массива горных пород и,в конечном

итоге, ведет к повышению безопасности ведения горных работ.

Формула изобретения Устройство для закрепления геофизических приборов в скважине, содержащее

обойму с надетой на нее упругой манжетой, твердеющее вещество, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности закрепления, оно снабжено обжимающей лентой с замком и гибким элементом, упругая манжета выполнена пористой в форме тела вращения, диаметр которого в середине максимален и больше диаметра скважины, а твердеющее вещество размещено в порах манжеты.

tf

fl

s n

-V

Ј

ю

СЛ

ФИГ. 5

Ш22

/