Способ определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение точности измерений. Для этого в одной скважине устанавливают излучатель, в другой - приемник упругих волн, между ними непрерывно пропускают упругие волны и регистрируют время прохождения последних между излучателем и приемником. В скважине с излучателем устанавливают дополнительный приемник упругих волн, перемещают его относительно излучателя и регистрируют расстояние между ними. Расстояние между одноименными датчиками в глубоких скважинах определяют по совпадению времен прохождения упругих волн к обоим приемникам. Устройство для определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах снабжено дополнительным приемником упругих волн, эластичным элементом, двумя блоками и мерной лентой, при этом излучатель и дополнительный приемник соединены между собой эластичным элементом, дополнительный приемник установлен с возможностью продольного перемещения по направляющей и соединен с мерной лентой, размещенной у устья скважин вдоль фиксатора и кинематически связанной с блоками, один из которых закреплен на конце направляющей, а другой установлен в месте соединения фиксатора с досылочной штангой излучателя. Эластичный элемент выполнен из вакуумной резины. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (gg)g Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4392075/23-03 (22) 16.03.88 (46) 23.07.90. Бюл. Х 27 (71) Всесоюзный научно-исследова-. тельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Ю.Г.Белявский, И.А.Голованова, И.Ж.Битимбаев, Г.И.Булычев и Г.С.Цой (53) 550.834 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 1141195, кл. E 21 С 39/00, 1980.

Савич А.И. и др. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород. - И.: Недра, 1969, с. 145-154.

„,SU„„1580002 А 1

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

МЕЖДУ ДАТЧИКАМИ В ГЛУБОКИХ СКВАЖИНАХ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение точности измерений. Для этого в одной скважине устанавливают излучатель, в другой - приемник упругих волн, между ними непрерывно пропускают упругие волны и регистрируют время прохождения последних между излучате" лем и приемником. В скважине с излу" чателем устанавлйвают дополнительный приемник упругих волн, перемещают его относительно излучателя и регистрируют расстояние между ними. Расе

1 580002 стояние между одноименными датчиками в глубоких скважинах определяют по совпадению времени прохождения упругих волн к обоим приемникам. Устройство для осуществления способа определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах содержит досылочные штанги 1, механически связанные с фиксатором 2 для закрепления и взаимной ориентации излучателя 3 и приемников 4, 5 упругих волн и направляющей 6. На последней установлен излучатель 3. Последний и приемники 4, 5 электрически связаны с ультразвуковым прибором-7. Устройство имеет эластичный элемент 8, два блока .9, 10 и мерную ленту 11 Излу; чатель 3 и дополнительный приемник

5 соединены между собой -эластичным элементом 8. Приемник 5 установлен с возможностью продольного перемеще.5

4 ния по направляющей 6 и соединен с мерной лентой 11. Последняя размещена у устья скважин вдоль фиксатора

2 и кинематически,связана с блоками

9,. 10. Один из блоков 10 закреплен на конце направляющей 6, а другой 9 установлен в месте соединения фиксатора 2 с досылочной штангой 1 излучателя 3. Эластичный элемент выполнен из вакуумной резины. Мерная лента 11 зафиксирована в рулетке 12.

При работе излучатель 3 и приемники

4, 5 устанавливают в скважины, подключают датчики электрокабелем 13 к прибору 7. С помощью пневмокамер 1.4, резервуара сжатого воздуха 15 и пневмоприводов 16 осуществляют прижим датчиков к стенкам скважины. Возбуждают излучателем 3 упругие волны, которые регистрируют приемниками 4, 5. 2 с. и 1 з.п. Ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам исследования физических свойств и состояния горных пород в массиве gp с помощью ультразвуковых сопособов измерения скоростей распространения упругИх волн в массиве,. и предназначено для onределения расстояния между датчиками, устанавливаемыми в глубоких скважинах.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображено устройство для определения расстояния межд 40 датчиками, установленными в глубоких скважинах.

Длр осуществления способа устанавливают в одной скважине излучатель, а в другой скважийе - приемник 45 упругих волн.. Затем непрерывно про. пускают между ними упругие волны и регистрируют времена прохождения последних. между излучателем и приемником, При этом в скважине с излуча телем устанавливают дополнительный приемник упругих волн. Перемещают

его относительно излучателя, регистрируют расстояние между излучателем и дополнительным приемником. Расстояние между одноименными датчиками .

s глубоких скважинах определяют по совпадению времен прохождения упругих волн к обоим приемникам.

Устройство для реализации способа определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах содержит досылочные штанги 1, механически связанные с фиксатором 2 для закрепления; и взаимной ориентации излучателя 3 и приемников.4 и 5 упругих волн, и направляющей 6, на которой установлен излучатель 3, электрически связанный с излучателем 3 и приемниками 4 и 5 ультразвуковой прибор 7.

По сравнению с известным предлагаемое устройство снабжено дополнительным приемником 5 упругих волн, эластичным элементом 8, двумя блока" ми 9 и 10 и мерной лентой ll, При этом излучатель 3 и дополнительный приемник 5 соединень между собой эластичным элементом 8. Дополнительный приемник 5 установлен с возможностью продольного перемещения по направляющей 6 и соединен с мерной лентой 11, размещенной у устья скважин вдоль фиксатора 2 и кинематически связанной с блоками 9 и 10. Блок 10 закреплен на конце направляющей 6, а блок 9 установлен в месте соединения фиксатора 2 с досылочной штан" ной 1 излучателя 3 . Устройство отличается также тем, что эластичный элемент 8 выполнен из вакуумной резины. Иерная лента 11 одним .своим концом зафиксирована в рулетке 12

1580002

10 установленной на другом конце фиксатора 2. Электрическая связь излучателя 3 и приемников 4 и 5 с ультразвуковым прибором,7 обеспечивается с помощью электрокабелей 13. В состав устройства также входят пневмокамеры 14; резервуар 15 сжатого воздуха и пневмоприводы 16.

Способ осуществляют следующим образом.

В одну скважину помещают приемник

4 упругих колебаний, в другую - излучатель 3 и дополнительный приемник

5. При установке излучателя 3 и приемника 4 на одной глубине регистрируют первое вступление продольной волны в межскважинном пространстве, .

Аналогично измеряют время распространения упругих волн между излучателем 3 и дополнительным приемником 5, расположенными в одной скважине. Перемещая дополнительный приемник 5 относительно излучателя 3, добиваются совпадения времени прохождения волны вдоль скважины со временем распространения волны в межскважинном пространстве ° При равенстве двух сигналов расстояние между излучателем 3 и приемником 4 в скважинах равно расстоянию между излучателем

3 и дополнительным приемником 5, расположенным вдоль скважины, т.е. 1, = 1 . Это расстояние фиксируют с помощью мерной ленты 11.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерениями с помощью досылочных штанг 1 устанавливают излу,чатель 3 и приемники 4и 5в скважины и передвигают по ним в требуемую точку массива. Подачей сжатого воздуха к пневмокамерам 14 производят прижим излучателя 3 и приемника 4 к стенке скважины. К прибору 7 подключают кабели 13, соединяющие излучатель 3 и приемник 4, производят прозвучивание межскважинного пространства. При этом измеряют время распространения волны между излучателем 3 и приемником 4. Затем к прибору 7 подключают электрокабель 13, соединяющий прием" ник 5, производят последовательный прижим приемника 5 к стенке скважины и измерение времени прохождения волны между излучателем 3 и приемни- 55 ком 5.

С помощью рулетки 12 натяжения .мерной ленты 11, перекинутой через два блока 9,и 10, и растяжения эластичного элемента 8 осуществляют перемещение приемника 5 по направляющей

6..Последовательно перемещая приемник 5 вдоль скважины, добиваются точного совпадения времени распространения между излучателем 3 и приемником 5 с временем прохождения сигнала между излучателем 3 и приемником 4, расположенным в другой скважине. При равенстве двух сигналов расстояние между излучателем 3 и приемником 4 равно расстоянию между излучателем 3 и приемником 5, которое фиксируется на мерной ленте 11, расположенной у устья скважин вдоль фиксатора 2.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений более, чем в два раза, в зависимости от глубины скважин.

Формула и зобретения

1. Способ определения расстояния между датчиками B глубоких скважинах, включающий установку в одной скважине излучателя, а в другой скважине — приемника упругих волн, непрерывное пропускание между ними упругих волн и регистрацию времен прохождения последних между излучателем и приемником, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в скважине с излучателем упругих волн устанавливают дополнительный приемник упругих волн, перемещают его относительно излучателя, регистрируют расстояние между излучателем и дополнительным приемником, а расстояние между одноименными дат" чиками в глубоких скважинах определяют по совпадению времен прохождения упругих волн к обоим приемникам.

2. Устройство для определения расстояния между датчиками в глубоких скважинах, содержащее досылочные штанги; механически связанные с фиксатором для закрепления и взаимной ориентации излучателя и приемников упругих волн и направляющей, на которой установлен излучатель, электрически связанный с излучателем и приемниками ультразвуковой прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, 1580002

Составитель В. Стрельченко

Редактор И.Бланар Техред Л.Олийнык Корректор M.Øàðoøè

Заказ 1995 Тираж 393 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета,по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д..4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина,101, 7 оно снабжено дополнительным приемником упругих волн, эластичным,элементом, двумя блоками и мерной лентой, при этом излучатель и дополнительный приемник соединены между собой эластичным элементом, дополнительный приемник установлен с возможностью проДольного перемещения по направляющей и соединен с мерной лентой, размещен8 ной у устья скважин вдоль фиксатора и кинематически связанной с блоками, один из которых закреплен на конце направляющей, а другой установлен в месте соединения фиксатора с досылочной штангой излучателя.

3. Устройстао rio и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эластичный я элемент, выполнен из вакуумной резины