Устройство для измерения деформаций в скважинах Советский патент 1978 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть испольэова(1о для -ис следования иапряжеиного состояния де формаций и свойств массива горных пород. : Известно устройство для измерения деформаций в скважинах, состоящее из (корпуса, внутри которого размещены упругяге кольца с; наклёёинЕ9мй -reitsoдатчиками, которые воспринимаю через контактные шарики радиальную Деформацюо стенок скважины, причем на каждое рабочее кольцо давят два шарика, расположенные попарно с противоположных сторон корпуса ij. Недостаткснш этого устройства явлЯ ется то, что на точность измерения в различных плоскостях влияют масса деформометра и подводящего кабеля, а, также опрокидывающий момен кйрпуеа, находя1%вгося в; кбятактб со сменками скважины только посредством шарике Известно и другое устройство лля измерения деформацийв скважинах, включающее измерительные преобразователи с тензйдатчиками, задгиощее при- способление, механизм распора.и подводящий кабель 2j. Недостатком этого устройства является влияние дефомаций одного из измерительных элементов на действительные показания сигнгшов от измерительных преобразователей, находящихся в других измерительных плоскостях черв жесткий i opnyc, что снижает точность измерения устройства. Цель изобретения - повышение точиости измерен11й. Указанная цель достигается тем, что измерительные преобразователи выполнены в виде скоб, которые посредством шпилек закреплены на задающем приспособлении и ориентированы попарно навстречу одна относительно другой. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 -.вид А фиг.1; на фиг.З - вид Б Лиг.1. Устройство дг.я измерения деформаций в скважинах состоит из задающего приспособления, состоящего из корпуСА 1, соединительной трубы 2 и ввернутЬ1Х в корпус 1 коротких 3 и длинных 4фиксирующих шпилек. На шпильках 3 монтируются перпендикулярно друг друГУ независимые измерительные скобы 5и 6. К скобам винтами 7 крепятся компенсирующие пружины 8, располагающиеся в плоскости, перпендикулярной направлению измерения соответствующей скобь. Скоба включает в себя диаметральнб расположенные консольные Салоч ки равного сопротивления изгибу, на измерительных площадках которых наклеиваются проволочные тензодатчики сопротивления 9, защищенные от механических и атмосферных воздейс- вий стаканами 10.

Передняя часть балочки заканчивает ся фигурным пазом, в котором посредством оси 11с фиксатором 12 и съемного ребра 13 крепится шариковыми фиксаторами 14 контактная опора 15.

Вторая пара скоб 5 и 6 монтируется на посадочные концы длинных шпилек . на 45, что дает райномерное распределение независимых измеритель ных направлений по периметру скважины, при этрм контактные опоры 15 всен измери-ельных направлений находятся в одном поп1эречном сечении скважины.

Скобы 5 и б, находящиеся в передней части устройства, винтами 16 свя заны с монтажнь 1 отсеком, состоящим из крышки 17, корпуса 18 и задней втулки 19, в которой посредством резиновой шайбы 20 и зажимной гайки 21 закрепляется подводящий кабель 22.

Для соединения выводоь тензодатчиков 9 с жилами кабеля 22 в балочках и задней втулке 19 предусмотрены монтажные отверстия а и 5.

Стаканы 10 и монтажный отсек посль сборки устройства заполняются герметизирующим составом (например, расплавленным воском).

Устройство с помощью трубы 2 соединяется с досылочным трубоставом и вводится в измерительную скважину на необходимую глубину, после чегй досылочный трубостав извлекается. При этом происходит отделение от устройства задающего приспособления (вместе с фиксирующими шпильками). Устройство готово к работе.

Изме ения напряжений вокруг скважины вызывают ее деформации, которые через контактные опора 15, сменные ребра 13 и оси 11 передаются на чувствительные элементы - балочки, вызывая их прогиб, величина которого улавливается тензодатчиками 9, сигнал от которых через монтажный отсгек и подводящий кабель 22 фиксируется подключенным к нему измерительным прибором.

Так как измерительные скобы 5 и 6 устройства расположены равномерно по периметру сквгикины, то полученные величины деформаций дают исчерпывающую картигу состояния массива горных пород в месте измерения.

Небольшая.масса измерительных скоб 5 и 6, независимость их друг от друга и наличие на каждой скобе своей компенсирующей пружины 8 позволяют получать данные о деформациях массива, отличающиеся высокой точностью.

Перенастройка устройства для замера деформаций скважин другого диаметра осуществляется путем перестановки съёмных ребер 13 разной высоты,используя те же кЬнтактйые опоры 15, укрепляемые на ребрах шариковбили фиксаторами 14.

. Устройство вынимается из скважины за подводящий кабель 2, при этом в начальный период передние измерительные скобы 5 и б с монтажным отсеком сдвигаются к задним скобам до соприкосновения зажимной гайки 21 с торцовой плоскостью задней скобы 6, после его все: устройство извлекается к устью скважины.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций в скважинах, включающее измерителные преобразователи с тензодатчиками, задающее приспособление, механизм paQnopa и подводящий кабель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, измерителные преобразователи выполнены в виде скоб/ которые посредством итилек закреплены на задающем приспособлении и ориентированы попарно навстречу одна относительно другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l.Q.B..Howto meagure rock pressures i АА4И(пЙ 3.

2. Авторское свидетельство iCCCP 422842, кл. E 21 В 49/00, 1973.

If

IS

Фи2.3