Зонд для измерения скорости фильтрации Советский патент 1978 года по МПК G01N15/08 E02D1/02 

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий и в частности к устройствам для измере ния гидрогеологических параметров. Известен зонд для измерения скорости фильтрации, содержащий гильзу детектором радиоактивного излучения, изолирующие манжеты и узел инъекции индикатора, расположенный на поверхности земли, представляющий собой вводную трубку, заведенную в верхний пакер 1 . Недостатком устройства является неточная инъекция пусковой концентрации индикатора, Наиболее близким техническим решением к изобретению является зонд, содержащий гильзу с детектором радиоактивного излучения изолирующие пакеры и инъекционную емкость, размещенную в самом зонде 2, Целью изобретения является повьшение точности измерений и упрощение конструкции. Достигается это тем, что в зонде д измерения скорости фильтрации, содержащем гильзу с детектором радиоактивного излучения, изолирующие пакеры и 1 ъекционную емкость, последняя снабжена установленньил в нем подпружиненным поршнем со стопором и расположена в одном из пакеров зонда. На чертеже изображен зонд для измерения скорости фильтрации а - при подготовке к спуску в скважину, 8 при проведении измерений скорости фильтрации в скважине. Зонд состоит из цилиндрической гиль,зы 1, соединенной радиочастотным кабелем, намотанным на лебедку 2, с наземным регистрирующим прибором 3, Внутри гильзы герметично размещены детектор 4 радиоактивного излучения и электронная схема 5 усиления сигналов. Снаружи на гильзе жестко закреплены инъекционная емкость, вьтолненная в виде металлического стакана 6, расположенного в верхнем пакере 7, и нижний пакер 8. Пакеры выполняются из резиновых колец, подогнанных по внутреннему диаметру обсадной трубы скважины 9, и служат для ограничения измерительного объема от вертикальных перетоков жидкости, а также для центровки зонда вскважине. Внутри стакана 6 соосно с гильзой зонда размещена пружина 10, прикрепленная одним концом к крышке стакана, а другим - к кольцевому поршню 11, Поршень с по мощью четырех штоков, разнесенных по его окружно сти под углом 90°, жестко связан с кольцевым поддоном 12. В пространстве между поршнем и поддоном находится раствор индикатора в g пусковой концентрации. , При подготовке зонда к пуску в

скважину пружина 10 сжата поршнем, который удерживается от вертикального

перемещения нижним концом (стопором) 13 кулисы 14. При этом поддон 12 находится на уровне верхнего пакера 7. Кулиса 14 посажена на ось боковой камеры инфекционной емкости 15, представляющей собой цилиндрический сосуд, сообщающийся в -нижней части со стака- 5 ном 6. Нижний конец (стопор) кулисы находится в зацеплении с поршнем, сжимающим пружину 10, а верхний ее конец 16 прижат к задней стеЬке боковой камеры посредством пружины 17, 20

На крышке стакана расположен постоянный магнит 18, сжимающий пружину 19, прикрепленную к гильзе зонда, и удерживается от горизонтального перемещения шариковым стопором 20. 25 Последний расположен в гнезде крышки стакана и связан с лебедкой 2 тросом 21, Верхний конец кулисы находится на достаточно большом расстоянии от магнита и не реагирует на его притя- зо жение.

Для измерения скорости фильтрации зонд необходимо опустить на нужную глубину измерения с помощью лебедки 2% После этого тросом 21 выводят стопор 20 из гнезда на крыиже стакана. При этом магнит 18 под действием энергии сжатой пружины 19 продвинется в горизонтальном направлении в сторону кулисы 14., так что верхний ее конец . 16 начнет реагировать на притяжение магнита и будет продвигаться ему навстречу. Это повлечет за собой поворот кулисы вокруг собственной оси

и освобождение ее нижнего конца (стопора) 13 из зацепления с поршнем 11. Под действием энергии сжатой пружины 10 поршень вместе с поддоном 12 резко продвинется вниз и введет раствор индикатора в измерительный объем скважины, ограниченный пакерами зонда После этого проводят периодические наблюдения за убылью концентрации индикатора из измерительного объема скважины посредством детектора, рамещенного в гильзе зонда и элек рически связанного с наземным регистрирующим прибором. Регистрируя показания прибора во времени, определяют скорость фильтрации по известным зависимостям.

Таким образом, для осуществления инъекции индикатора в предложенном зонде не требуется электрических и пневматических узлов, что значительно удешевляет и упрощает его конструкцию. Кроме того, точность измерения скорости фильтрации этим зондом повьлшается вследствие исключения путей утечки индикатора из измерительного объема скважины.

Формула изобретения

Зонд для измерения скорости фильтрции, содержащий Гильзу с детектором радиоактивного излучения, изолирующие пакеры и инъекционную емкость, о т л чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции зонда инъекционная емкость снабжена установленным в ней подпружиненным поршнем со стопором и расположена в одном из пакеров зонда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 2147717 Е 02 d 1/00, 1975.

2.Переводы статей вып. II, изд-во Всегингео , М, 1970, с. 53-55,