Способ определения местоположения угольных пластов и сульфидных руд в разрезах буровых скважин Советский патент 1946 года по МПК G01V3/22 

При бурении скважин на угольных месторождениях, вследствие плохого выноса керна, очень часто наблюдаются пропуски пластов угля. Обыкновенные способы электрического каротажа тоже не всегда дают хорошие результаты, так как многие угли обладают одинаковыми электрическими характеристиками по отношению к вмещающим их породам.

Предлагаемый способ определения местоположения угольных пластов и сульфидных руд в разрезах буровых скважин основан на известном свойстве углей окисляться под действием кислорода. Следовательно, если пропустить через уголь ток, то в зоне выхода тока будет наблюдаться разложение воды с выделением кислорода, который будет соединяться с углем. При этом на поверхности, как известно, будет образовываться двойной электрический слой с наружной отрицательной обкладкой.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что через опущенный в скважину электрод и находящийся на поверхности заземленный электрод пропускают периодически импульсы постоянного тока., вызывающие электролитическое разложение воды на поверхности разреза пласта.

Напряжение, возникающее вследствие окисления вещества пласта кислородом, выделяющимся при указанном электролитическом разложении, измеряют в промежутках между импульсами при помощи дву.х дополнительных электродов, один из которых опущен в скважину, а другой, находящийся на поверхности земли, заземлен.

Ло 66181 2 -

На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - то же, другой вариант; на фиг. 3 - специальный зонд, используемый в этом устройстве.

В скважину на изолированном кабеле опускают два электрода А и Ali (фиг. 1). Электрод А может быть соединен с отрицательным полюсом батареи Е, второй полюс которой заземлен на поверхности (электрод В). Электрод М может быть соединен с потенциометром Р, второй зажим которого также заземлен на новерхности (электрод N).

При ПОМОН1И обычного коллекторного устройства - пульсатора К через электроды А и В пропускаются импульсы тока постоянного направления, цепь же электродов М и N замыкается только на время разрыва цепи АВ. При, пересечении зондом угольного пласта между электродами Ж и jV будет наблюдаться разность потенциалов, созданная двойным электрическим слоем, возникшим на поверхности сечения пласта скважины, в связи с электролитическим окислением угля.

Аналогичные результаты получаются и в том случае, если в скважину опустить один неполяризующийся электрод и попеременно соединять его то с отрицательным полюсом батареи, то с зажимом потенцио.метра так, как это показано на фиг. 2. Эффект в значительной степени может быть усилен, если в скважину опускать специальный зонд, изображенный на фиг. 3. Этот зонд состоит из питающего электрода А, снабженного скользящими щетками А , А, А , А и соединенного с положительным полюсом батареи, электрода В, центрированного с осью скважины и соединенного с отрицательным полюсом батареи, и цилиндрического с/двоенного электрода MW, соединенного с потенциометром, установленным на поверхности.

Для затруднения прямой циркуляции тока от электродов Л к 5 через раствор установлены резиновые буферы С. Использование специального зонда может быть произведено как по схеме, изображенной на фиг. 1,тпк ипо схеме, показанной на фиг. 2. В последнем случае электроды В и М заменяются одним электродом, который попеременно присоединяется то к источнику питания, то к потенциометру.

Предлагаемый способ может быть также использован для разведки легкоокисляющихся руд.

Предмет изобретения

1.Способ определения местоположения угольных пластов и сульфидных ,руд в разрезах буровых скважин, отличающийся тем, что через опущенный в скважину электрод А и находящийся на поверхности заземленный электрод В пропускают периодически импульсы постоянного тока, вызывающие электролитическое разложение воды на поверхности разреза пласта, и в промежутках между импульсами измеряют напряжение между опущенным в скважину электродом М и заземленным на новерхностн земли электродом .V, возникающее вследствие окисления вещества пласта кислородом, выделяющимся при указанном электролитическом разложении.

2.Способ по 1, отличающийся тем, что в качестве онуще н-1ых в скважину электродов Л и М применен один неполяризующийся элект трод.

3.Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в нем применен переключатель, который в одном положении замыкает цепь АВ, содержащую источник постоянного тока, а в другом - цепь MN, содержащую измерительный прибор.

Lj-Az iff

ШЖШШШ %ШШШШ

yV

lit

ЩА

Фиг. 7

yV/9

, I йЬй