Предметом настоящего изобретения является устройство для кароттажа буровых скважин снарядом, снабженным выступающими электродами, приходящими в непосредственное соприкосновение со стенками скважины.
Сущность изобретения заключается в том, что для ориентировки электродов в наклонных скважинах относительно оси скважины предусмотрен груз, расположенный на снаряде эксцентрично.
На фиг. 1 изображено расположение частей установки для кароттажа; на фиг. 2 - расположение электродов на снаряде; на фиг. 3 и 4 - снаряд с эксцентрично расположенным грузом; на фиг. 5 - кароттажная диаграмма.
На фиг. 1 цифрами 1 и 2 обозначены снаряды с электродами, непосредственно касающимися стенок скважины, 3 - обсадные трубы, 4 - блоки, 5 - лебедки, 6 - индикатор электрического тока, 7 - батарея и 5 - заземление.
Установка (фиг. 1) позволяет производить исследования как в скважинах, наполненных водою, так и в сухих скважинах и с большой точностью определять мощности и глубину отдельных геологических горизонтов, в частности сульфидных жил, при любом угле встречи жилы со скважиной.
Для кароттажа с нормальными, обратными и другими известными зондами можно производить наблюдения, опуская в скважину систему скользящих по стенке скважины электродов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга.
Для определения мощности и глубины жил при наклонной скважине в последнюю опускают снаряд, снабженный, согласно изобретению, эксцентрично расположенным грузом, вследствие чего он сохраняет определенную ориентировку относительно оси скважины. На снаряде укреплено два металлических (например, победитовых рожка) таким образом, чтобы они всегда при движении снаряда скользили по нижним фиксированным образующим скважины. Один из рожков через провод соединен с индикатором тока и батареей, второй полюс которой присоединен к хорошему заземлению (например, жиле, водопроводной или обсадной трубам и т.д.).
Для определения мощности и глубины жил при вертикальной скважине в последнюю опускают снаряд с направляющими пружинами, на одной из которых имеется изолированный рожок, служащий электродом.
Рожки в обеих конструкциях имеют незначительные размеры (1-3 мм); поэтому электрическое сопротивление каждого из них как заземления, когда они не касаются сульфидных тел, весьма велико, и ток в цепи идет очень малый. Установлено, что величина тока при изверженных породах при напряжении батареи в 36 в колеблется около 10 ма. При соприкосновении с сульфидным телом сопротивление заземления в скважине резко падает, и при достаточно хорошем заземлении на поверхности индикатор тока отмечает это резким отклонением стрелки. Так, многочисленные наблюдения в Мончатундре показывают, что при соприкосновении электрода с сульфидной жилой ток возрастает до величины порядка 500 ма; таким же скачком, но в обратную сторону, отмечается и переход контакта с рудного тела на вмещающую породу. В качестве заземления лучше всего пользоваться той же или соседней жилой, если имеются выходы или вскрытия выработками. При скольжении контакта по стенке скважины важно, чтобы он был непрерывно прижат к ней и чтобы в районе жилы он двигался по одной образующей скважины. Это достигается при помощи фонаря с направляющими пружинами в вертикальных скважинах (фиг. 2) и при помощи цилиндра с эксцентрично расположенным центром тяжести в наклонных скважинах (фиг. 3 и 4).
На фиг. 2 цифрой 9 обозначен эбонитовый корпус снаряда, 10 - направляющие пружины фонаря, 11 - соприкасающиеся со стенками скважины электроды.
На фиг. 3 цифрой 12 обозначен свинцовый груз, смещающий центр тяжести снаряда; остальные обозначения прежние.
Фиг. 4, представляющая другую проекцию снаряда, поясняет расположение электродов 11 вокруг снаряда.
В качестве индикатора тока, кроме обычного амперметра, может быть использована электрическая лампочка или звонок. При этом легко подобрать такие напряжения, чтобы лампочка загоралась и звонок звонил во время прохождения контакта-электрода по жиле. Чтобы иметь непрерывные наблюдения, индикатор тока соединен с проводом через втулку, на которой вращается ось катушки.
Провод предварительно размечают стандартными метками через интервалы в 5 м, наматывают на полевую катушку и опускают в скважину через блок со счетчиком оборотов. В моменты скачков тока при определении мощности жил на проводе против устья обсадной трубы делают цветные отметки. По расстоянию между цветными отметками определяют мощность жил, а по расстоянию между цветными и стандартными отметками определяют глубину жил.
На фиг. 5 изображена одна из диаграмм, полученная опытно-производственной геофизической партией. На диаграмме зарегистрированы все жилы, пересеченные скважиной.
Для исследования сульфидных жил, имеющих малые размеры во всех трех направлениях, в скважину опускают снаряд с двумя электродами, расположенными вблизи друг от друга и имеющими малые размеры. К ним через провода и индикатор тока присоединяют два полюса батареи. Сульфидные тела обнаруживают по возрастанию силы тока. Глубины залегания и мощности жил определяют по значениям глубины, соответствующей скачкам силы тока.
Для определения наклона и ориентировки контактных плоскостей пород по отношению к оси скважины можно применять снаряды с тремя электродами (фиг. 3 и 4), при переходе которых с одной породы на другую изменяется сила тока. Если перемещать электроды по трем фиксированным образующим скважины, то нетрудно по разнице в значениях глубины, при которых происходят скачки тока, определить наклон и ориентировку плоскости границы между двумя породами. Подобная методика проще всего может быть применена для определения ориентировки сульфидных жил.
Предлагаемое устройство весьма просто, наблюдения и расшифровка полученных с его помощью результатов несложны.
Устройство для кароттажа буровых скважин при помощи снаряда с выступающими электродами, касающимися поверхности скважины, отличающееся тем, что, с целью ориентировки электродов в наклонных скважинах относительно оси скважины, предусмотрен груз, расположенный на снаряде эксцентрично.
