Измерительная система для определения напряжений в горных породах

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, включающая двухпакерный зонд, соединенный трубопроводом с источником высокого давления, досылочные штанги и аппаратуру изменения и регистрации давления, отличающаяся тем, что, с целью увеличения точности измерений и расширения диапазона измерений, она снабжена досьшочным устройством, а аппаратура измерения и регистрации давления выполнена из датчика давления и устройств вывода и фиксации данных, при этом досьшочное устройстве соединено с досылочными штангами, а датчик давления и устройство вьшода данных установлены на двухпакерном зонде. 2.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве источника высокого давления использован электромеханический насос. 3.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве устройства вывода данных использова (Л на телемеханическая система с частотной модуляцией.„ 4.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что досылочное устройство состоит из механизма подачи досьшочных штанг и распорных стоек.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11}

4(51) Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э> (21) 3624884/22-03 (22) 18.07.83 (46) 28.02.85. Бюл. У 8 (72) С.Е. Пугачев, В.Ф. Храмцов, А.И. Веселов, М.В. Курленя и П.Т. Гайдин (71) Институт горного дела СО АН СССР (53) 622.235(088.8) (56) 1. Турчанинов И.А. и др. Определение напряжений в массиве скальных пород. — В кн.: Динамика напря-. женного состояния породных Массивов.

ИГД СО АН СССР, 1980,. с. 43-44. (54) (57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕИА

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ГОРНЫХ

ПОРОДАХ, включающая двухпакерный зонд, соединенный трубопроводом с источником высокого давления, досылочные штанги и аппаратуру изменения и регистрации давления, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью увеличения точности измерений и расшнре-. ния диапазона измерений, она снабжена досылочным устройством, а аппаратура измерения и регистрации давления выполнена из датчика давления и устройств вывода и фиксации данных, при этом досылочное устройствс соединено с досылочными штангами, а датчик давления и устройство вывода данных установлены на двухпакерном зонде.

2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве источника высокого давления использован электромеханический насос.

3. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве устройства вывода данных использована телемеханическая система с частотной модуляцией.

4. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что досылочное устройство состоит из механизма подачи досылочных штанг и распорных стоек.

1 11426

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к приборам для измерения напряженного состояния горных пород.

Известен комплект оборудования, включающий в себя двухпакерный зонд, ручной гидравлический насос, трубопровод (17.

Недостатками данного комплекта яьляются малый диапазон проводимых 10 измерений и их высокая трудоемкость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система для гидравлического разрыва сква, жин, включающая в себя двухпакерный зонд, гидравлический насос, манометр, досылочные штанги, механический самописец давления "1).

11едостатками известной системы являются низкая точность и малый диапазон измерений.

Цель изобретения — увеличение точности измерений и расширение диапазона измерений.

Указанная цель достигается тем, что известная система, включающая двухпакерный зонд, соединенный трубопроводом с источником высокого давления, досылочные штанги и аппаратуру измерения и регистрации давления, снабжена досылочным устройством, а аппаратура измерения и регистрации давления выполнена из датчика давления и устройств вывода фиксации данных, при этом досылочное устройство соединено с досылочными

35 штангами, а датчик давления и устройство вывода данных установлены на двухпакерном зонде.

Кроме того, в качестве источника 40 высокого давления использован электромеханический насос, в качестве устройства вывода данных использована телемеханическая система с частотной модуляцией.

Досылочное устройство состоит из механизма подачи досылочных штанг и распорных стоек.

На чертеже представлена схема измерительной системы. 50

Измерительная система состоит из досылочного устройства 1, датчика давления 2, источника высокого давления 3, барабана 4, поворотной платформы 5, трубопровода G, привода 7 барабана, двухпакерного зонда 8, дополнительного бака 9, досылочных штанг 10, транспортной вагонет,и 11, 33 2 устройства фиксации данных 12, устройства вывода данных 13, кабеля 14.

На транспортной вагонетке 11 рас- положена поворотная платформа 5, на которой установлен барабан 4 с приводом 7 ° На барабане 4 намотан трубопровод 6 и кабель 14. Кроме этого, на транспортной вагонетке 11 расположены источник высокого давления 3, устройство фиксации данных 12 и дополнительный бак 9.

Перед началом измерений на досылочную штангу 10 устанавливают двухпакерный зонд 8, скважинный датчик давления 2, модулятор устройства вывода данных 13. К ним присоединяют соответственно трубопровод 6 и кабель 14. Затем гидросистему заполняют рабочей жидкостью и отсоединяют трубопровод 6 от источника высокого давления 3, Hа этот конец ставят заглушку.

Измерительная система для определения напряжений в горных породах работает следующим образом. посылочное устройство 1 устанавливается у устья скважины. Транспортную вагонетку 11 закрепляют за рельсовый путь (на чертеже не показан), поворотную платформу 5 поворачивают на угол, наиболее удобный для схода трубопровода 6, т.е. соосно оси скважины. Штангу 10, соединенную с двухпакерным зондом 8, который снабжен устройством вывода данных 13 и датчиком давления 2, устанавливают на досылочное устройство 1 и подают в скважину. Затем навинчивают следующую штангу 10 и подают двухпакерный зонд

8 глубже. Трубопровод 6 и кабель 14 в это время сматываются с барабана 4.

Таким образом, двухпакерный зонд 8 может опускаться на глубину до 300 м.

Затем трубопровод 6 подключают к источнику высокого давления 3, а кабель l4 — к устройству фиксации данных 12. Таким образом, комплекс подготовлен к началу измерений. Для проведения гидроразрыва источником высокого давления 3 создается передаваемое по трубопроводу 6 давление в двухпакерном зонде 8. Величина давления в зонде замеряется датчиком давления 2, установленным непосредственно на двухпакерном зонде 8, а затем при помощи устройства вывода данных

13 передается на поверхность по ка3 114263 белю 14. Затем сигнал поступает «а устройство фиксации данных 12, где дешифруется и записывается параллельно с расходом рабочей жидкости и вре менем. При разрыве скважины, т.е. падении давления и последующей его стабилизации, цикл измерений заканчивается. Двухпакерный зонд может быть передвинут и цикл измерений повторен.

При этом недостаток рабочей жидкости 10 восполняется из дополнительного бака 9, а избыток трубопровода 6 и ка- беля 14 наматывается на 5apa-, бан 4.

3 4

Таким образом, установка предлагаемого досылочного устройства позволяет легко и быстро, не затрачивая больших физических усилий человека, устанавливать на больших глубинах зонд со скважинным датчиком давления и аппаратурой вывода данных, что позволяет точно измерить и передать данные на поверхность. Установка датчика давления непосредственно на двухпакерном зонде и применение устройства вывода данных повышает точность измерений и исключает ошибки, связанные с влиянием передающей линии.. ВНККПК Заказ 682/32 Тираж 482 Подписное

Филиал lEG Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

--а — — а