ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В БУРОВЫХ СКВАЖИНАХ ХАРАКТЕРА, МОЩНОСТИ, СОСТОЯНИЯ ПЛАСТОВ И ГРАНИЦ РАЗДЕЛА МЕЖДУ НИМИ Советский патент 1934 года по МПК G01V5/06 

Возможность определения геологического строения по данным физических измерений имеет большое практическое значение, так как подобного рода измерения обычно весьма просты и не требует больших затрат. Особенно важным является возможность определения мощности и границ раздела отдельных пластов в буровых скважинах. Метод Шлюмберже (каротаж) дал очень хорошие результаты и в настоящее время получил широкое распространение, особенно, на нефтяных месторождениях. Однако, каротаж не всегда применим, например, измерения невозможны в крепленых скважинах, в условиях сильной заслоненности пластов и вечной мерзлоты. Поэтому, является весьма важным отыскание методов, свободных от перечисленных ограничений. Одним из наиболее простых и широко известных методов, при применении которого можно ожидать хороших результатов, является радиометрия, в частности, метод исследования пород по гамма-излучениям радиоактивных элементов.

Подобного рода измерения, если они производятся на поверхности земли, могут дать положительный результат лишь при работах на месторождениях радиоактивных элементов, для выявления наиболее богатых по содержанию радиоактивных элементов участков. В обычных же условиях эти измерения мало пригодны, так как наличие наносов до 1 метра вполне достаточно для полного поглощения гамма-излучения скрытой под наносом коренной породы. Поэтому, определение характера и мощности пластов, а также границ раздела между ними целесообразно производить при посредстве приборов, опущенных в буровые скважины, так как на находящейся в скважине прибор действуют гамма-лучи (находящиеся в непосредственной близости коренных пород) со всех сторон и отсутствуют поглощающие излучение наносы.

Предлагаемое изобретение состоит в конструктивном выполнении прибора, позволяющего производить исследование пород по гамма излучениям в буровых скважинах.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид прибора с частичным разрезом; фиг. 2 - общий вид прибора, заключенного в герметический футляр и фиг. 3 и 4 - разрезы верхней части видоизмененного прибора.

Прибор состоит из электрометра, выполненного в виде толстостенной камеры 1 (фиг. 1), установленной на стойках 18 и снабженной зарядником 6. Стержень зарядника 6 сделан поворотным с тою целью, чтобы хвостовая его часть 7 могла быть приводима в соприкосновение либо с держателем нитей 8 электрометра, либо со стенкой металлической камеры 1 (см. положение, изображенное пунктиром). Нити 8 укреплены при помощи изолирующих частей 5 и 9 и стержней 10. В верхней части электрометра на патрубке вертикально укреплен микроскоп 3, снабженный фотографическим приспособлением в виде камеры 4, имеющей пазы для вставления кассеты 13 со светочувствительной бумагой или пластинкой, на которой производится через оптическую систему микроскопа фиксирование положения нитей 8. В нижней части камеры электрометра, также на патрубке, установлено осветительное приспособление, состоящее из патрона 2 с лампочкой 14, зажигание которой производится при помощи контактных часов 15 от батареи 16. Весь прибор при опускании в скважину помещается в герметически закрываемый футляр 20 (фиг. 2), снабженный в верхней и нижней части ввинчиваемыми стержнями 21 с направляющими 22, обеспечивающими плавное скольжение по стенкам скважины.

Перед опусканием прибора лампочка 14 включается в цепь батареи 16 и на матовой пластинке, вставленной вместо кассеты в камеру 4, фиксируется при помощи кремальеры 11 изображение нитей 8. Затем с зарядника 6 снимается предохранительный колпачок, системе 6, 7, 8 сообщается заряд, и нити 8 тем самым разводятся до нужного положения. Стержень 7 после разведения нитей заземляется путем поворота его до соприкосновения со стенкой камеры. Затем выключается свет, матовое стекло камеры 4 заменяется кассетой со светочувствительной бумагой и на циферблате часового механизма 15 устанавливаются на соответствующих местах контакты 17.

Для удобства опускания прибора в футляр 20 камера 1 снабжена ручками 19.

Опускание прибора в скважину производится при помощи троса или штанги, причем за один спуск производится ряд измерений в нескольких точках. Так, например, опустив прибор на желаемую глубину, его оставляют на этой глубине в течение некоторого промежутка времени. Время экспозиции зависит от чувствительности прибора и степени радиоактивности, характерной для пород района, где производятся измерения и регулируются установкой соответствующих контактов на часовом механизме, включающем лампочку 14. Произведя ряд последовательных перемещений по скважине и зафиксиров положение нитей в каждой точке стояния, прибор вынимается. По величине расстояния (или по числу делений шкалы) между каждой последующей парой изображений нитей можно судить о скорости спадания и соответствующими вычислениями определить число ионов, образовавшихся под действием гамма-излучения. Полученные данные могут быть интерпретированы с геологической точки зрения, т.е. по ним может быть установлена мощность отдельных пластов, границы раздела между ними глубина залегания и т.д..

Вместо одной пластинки, вставляемой в кассету 13, в приборе могут быть применены два других типа регистрирующих устройств, изображенные на фиг. 3 и 4.

В первом из них (фиг. 3) фиксирование производится на пластинке, автоматически передвигающейся книзу через определенные интервалы времени при помощи часового механизма 29, рычажка 28 и соединенной с кассетой зубчатой пластинки 27, а во втором (фиг. 4) на вращающемся при помощи часового механизма 26 барабане 25, поверхность которого покрыта светочувствительным слоем.

Прибор для определения в буровых скважинах характера, мощности, состояния пластов и границ раздела между ними по гамма-излучениям радиоактивных элементов, содержащихся в пластах, отличающийся тем, что на камере электрометра укреплен микроскоп с фотографическим приспособлением и осветительное приспособление, приводимое в действие часовым механизмом.