Устройство для определения объема интервала скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B47/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА

I

Изобретений- относится к геологоразведочным работам, а именно к устройствам по измерению объема участка скважин, пробуренных станками ударно-канатного действия.

Известен способ разведки россыпных месторождений Северо-Востока СССР - ударно канатное бурение. Важным фактором, влияющим на точность подсчета содержания полезного компонента в россыпи, является определение истинного объема пробы по интервалам углубки за рейс Ij.

Однако методом замера объема выжелоненной породы в мерных емкостях (ендовках) обладает погрешностями вследствие осыпания породы со стенок скважин и перехода льда в жидкую фазу.

Для определения объема по измеренному среднему диаметру скважины применяются различные каверномеры, состоящие в основном из четырех рычагов (щупов - мерных ножек), измерительного суммирующего устройства и записывающего механизма. При подъеме кавсрЕи)мсров концы рычагов скользят по стенкам сквпжипы, а регистрирующий прибор зяиисышнч Mil ленте каверИНТЕРВАЛА СКВАЖИНЫ

нограмму. По кавернограмме определяют средние диаметры скважины, по которым рассчитывают объемы проб (2).

Недостатками применения каверномеров являются сложность устройства аппарату- ры, ее эксплуатации и обработки данных кавернограммы, неточность определения размеров скважины, так как измерение произ-. водится в четырех точках и не исключает пропуск каверн (углублений), необходимость использования специалистов-геофизиЮ ков. В связи с этим каверномеры не находят, применения на разведке россыпей.

Кроме того, применяющийся расчетный метод определения объема исходя из размера буртового инструмента и интервала уг- , лубки обладает низкой точностью по причиS не неравномерной разбуркн скважИн.

Известен комплект оборудования и ап,паратуры для определения объема интервала скважины, основанный на методе налИва, где в качестве объемного заполнителя

jn используется вода. В котйплект входят бак с водой, водомерное стекло (указатель объема), запорный вентиль, ручная лебедка, двухжильный провод, шланг, датчик, груз

и электроуровнемер. С помощью комплекта в скважину заливают воду, которая заполняет все углубления. По расходу воды определяют объем участка скважины (2).

Недостатками данного комплекта .являются громоздкость оборудования и трудоемкость выполнения работ, невозможность замеров скважин, забуренных в таликовых и водоносных зонах, а также в трещиноватых породах; большие затраты энергии на подогрев воды при работе в холодное время года, нарушение технологии бурения.

Цель изобретения - повышение производительности и достоверности результатов разведки россыпных месторождений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения объема интервала скважины, включающее корпус, объемный заполнитель и регистратор, снабжено Ьпорой, поршнем и стака1 ом, установлецным в корпусе с возможностью .взаимодействия с регистратором, причем последний выполнен в виде, пучка многозвенных элементов .(цепей), один конец которых укреплен на днище подвижно размещенного в корпусе поршня, а другой - с опорой, жестко соединенной с корпусом, при этом в проточке нижней части последнего подвижно закреплен стакан.

Для использования скважиномера в различных средах плотность материала.многозвенных элементов больше плотности бурового и.:лама.

На фиг. 1 изображен предлагаемый скважиномер.передспуском в скважину, разрез; иа фиг. 2 - то же, в процессе измерения объема участка скважины.

Скважиномер состоит из опоры 1, выполненной в виде конуса, жестко соединенной посредством штыря 2 с корпусом 3, в нижней части которого размещен подвижный стакан 4, который перемещают по проточке 5 корпуса 3 и закрепляют на ней известным способом,, например, с помощью болтов 6 и отверстий 7 в корпусе 3, тем самым регулируя высоту интервала опробований Я. В корпусе 3 подвижно размещен поршень 8, соединенный пучком многозвенных элементов, например круглозвенных цепей 9, с опорой 1 с одной стороны и стальным канатом 10 с подъемной лебедкой (не показана) - с другой. В продольной прорези 11 корпуса 3, защиш,енной кожухом 12, установлен указатель 13 и закреплен известным способом, например, зажимом с пружиной (не показаны), которые позволяют перемещать указатель 13 вниз вдоль прорези II упором 14, жестко закрепленным на поршне 8, а вверх вручную.

Скважиномер работает следующим обра ом.

Перемещая по проточке 5 корпуса 3 подвижный стакан 4, устанавливают необходимый интервал опробования Н и стакан 4

болтами закрепляют на прогочке 5 корпуса 3. Указатель 13 устанавливают в положение, соответствующее крайней верхней точке прорези 11. С помощью лебедки скважиномер опускают в скважину 15 (фиг. 2). При соприкосновении опоры I с забоем скважины 15 поршень под действием собственной силы тяжести начинает движение вниз, давая возможность цепям 9 свободно выходить из корпуса 3 и равномерно заполнять скважину Пучок цепей 9, обладая до статочной текучестью, заполняет все углубления а стеНках скважины независимо от наличия незначительного количества в ней бурового шлама. Движение поршня 8 прекращается после заполнения скважины 15 цепями 9 до нижнего обреза подвижного стакана 4.

При движении вниз поршень 8 своим упором 14, жестко закрепленным на поршне,. перемещает в продольной прорези 11 корпуса 3 указатель 13. После ослабления натяжения каната 10 лебедка включается на подъем. При этом поршень 8 перемещается вверх, втягивая цепи 9 в корпус 3, а указатель 13 остается на месте, фиксируя занимаемое ранее нижнее положение поршня 8. Скважиномер поднимается на поверхность Измеряя расстояние перемещения указателя 13, например, с помощью шкалы (не показана), прЬградуированной в единицах объема и занесенной на корпус 3 вдоль продольной прорези 11, определяют 0 объем интервала опробования.

Для проведения очередного замера цикл повторяется.

Использование пучка многозвенных элементов, например цепей, в качестве объемного заполнителя 41нтервала скважины позволяет принять Скважиномер для измерения объема пробы в скважинвх, забуренных в любых горно-геологических и климатических условиях, и обеспечивает точность, достаточную для подсчета запасов полезного ископаемого.

Применение поинтервальйого скважи.номера на разведке россыпных месторождений в условиях Крайнего Севера, где работы ведутся станками ударно-канатного бурения преимущественно в холодное время года, повышает качество и достоверность результатов разведки. Это объясняется тем, .что сложные горно-геологические и климатические условия не позволяют применять известные приборы для измерения объема проб, а используемый расчетный метод определения по диаметру инструмента и интервалу углубки дает большие погрешности, что может привести к пропуску месторождений. Кроме того, предлагаемый скважино-, мер прост и надежен в эксплуатации и обеспечивает экспрессность получения результатов, не требуя высококвалифицированных специалистов.

Формула изобретения

1. Устройство для определения объема интервала скважины, в1о1ючающее корпус, объемный заполнитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности замеров,, оно снабжено опорой, поршнем и стаканом, установленным на корпусе в нижней его части с возможностью осевого перемещения, а поршень размещен в корпусе с возможностью взаимодействия с регистратором, причем последний выполнен в виде пучка многозвенных элементов, жестко соединенных с одной стороны с опорой, а с другой - с поршнем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью возможности использования устройства в различных средах, плотность материала многозвенных элементов больше плотности бурового шлама.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Альбов М. Н. Опробование месторождений полезных ископаемых. М., «Недра, 1975.

2.Кренделев В. П. Бурение скважин при поисках и разведке россыпных месторождений. М., «Недра, 1976.

9ut 1