Устройство для определения плотности горных пород Советский патент 1993 года по МПК G01N9/00 

Изобретение относится к ядерно-геофизическим методам определения плотности горных пород и может быть использовано пр л инженерно-геологических изысканиях.

Известно устройство, состоящее из колонковой и керноприемной труб, соединенных переходником и размещенных на по 5ерхности земли источника, детектора гамма-квантов и регистратора.

Недостатком данного устройства являете низкая производительность.

Наиболее близким техническим реше- ни4м является устройство, состоящее из колонковой и керноприемной труб, источника и Детектора гамма-квантов, электронного блока, рыхлителя породы, регистратора и преобразователя.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность определения плотности вследствие омывания керна потоком промывочной жидкости.

Целью изобретения является повышение точности определения плотности горных пород.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - канал передачи информации с устройства на регистратор.

Устройство состоит из колонковых труб 1 и 2 с навитыми на их наружной поверхности узким 3 и широким 4 шнеками, коронки 5, соединенной с колонковой трубой 1, керноприемной трубой б, соединенной со штоком 8, а также корпуса 9.

1 ю со со к ю

В колонковой трубе 1 выполнены окна 10, в которых установлены ножи 11 рыхлителя породы. В нижней части керноприем- ной трубы встроены источник 12 и детектор 13 гамма-квантов. Внутри корпуса 9 размещен электронный блок 14, соединенный со штоком 8. Колонковая труба содержит переходник 15, необходимый для соединения устройства со шнековой буровой колонной. Сигнал с детектора 13 передается через электронный блок 12 на приемный диполь 16 (фиг. 2), после чего он поступает на преобразователь 17 и регистратор 18.

Устройство работает следующим образом.

После начала бурения коронка 5 внедряется в грунт, а разрушенная кольцевым забоем порода поступает сначала на узкий шнек 3, затем на широкий шнек 4 и далее на шнек бурильной колонны. ,

Одновременно керноприемнуго трубу б начинает заполнять ненарушенный столбик породы (керн). Когда керн перекроет сечение керноприемной трубы 6 между источником 12 гамма-квантов и детектором 13, происходит определение плотности грунта по интенсивности потока гамма-излучения

Результаты измерений через канал связи в стенке керноприемной трубы 6, одном из рассекателей 7 и штоке 8 поступают в электронный блок 14, где фиксируются или

передаются на поверхность по радиоканалу.

Продолжая заполнять керноприемную трубу 6, керн дбходит до штока 8 с рассекателями 7 и разрезается ими на несколько

частей. Разрезанный керн доходит до рыхлителя породы 11, разрушается и подается на витки широкого шнека 4. Для облегчения разрушения керна часть керноприемной трубы б на уровне штока 7с рассекателями

8 выполнена в виде опрокинутого конуса.

Разность в ширине шнеков 3 и 4 обеспечивает нормальную работу шнекового транспортера при возросшем объеме транс- портируемой породы, возникшей при разрушении керна.

Таким образом предлагаемое устройство позволяет определять плотность грунтов в условиях, наиболее близких к условиям их естественного залегания, и тем самым повысить точность измерения.

Использование: при ядерно-геофизических методах изучения горных пород. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, колонковую и керноприемную трубы, источник и детектор гамма-квантов, регистратор и рыхлитель породы. Колонковая труба выполнена с переменным наружным диаметром, на ее поверхности навит шнек переменной высоты. Керноприемнзя труба соединена при помощи штока с рассекателями с корпусом, рабочие органы рыхлителя расположены выше рассекателей в окнах колонковой трубы, а внутренняя поверхность верхней части керноприемной трубы выполнена в виде опрокинутого усеченного конуса. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. СО

Формула изобретения 1. Устройство для определения плотности горных пород, состоящее из колонковой и керноприемной труб, корпуса, рыхлителя породы, источника и детектора гамма-излучения, расположенных между колонковой и керноприемной трубами, электронного блока, установленного в корпусе и соединенного с детектором, преобразователя и регистратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, оно дополнительно содержит шток с рассекателями, в колонковой трубе выполнены Окна, в которых установлены рабочие органы рыхлителя породы, на наружной поверхности колонковой трубы навит шнек, керноприемная труба соединена с корпусом при помощи штока с рассекателями, причем рабочие органы рыхлителя породы установлены выше рассекателей, а внутренняя поверхность части керноприемной трубы, расположенная на уровне штока с рассекателями, выполнена в виде опрокинутого усеченного конуса, меньшее основание которого расположено не выше уровня рассекателей.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что внешний диаметр колонковой трубы ниже уровня окон больше внешнего диаметра выше уровня окон, а высота шнека ниже уровня окон меньше высоты шнека выше уровня окон на величину полуразности внешних диаметров колонковой трубы.