Устройство для измерения уровня жидкости в скважине

 

Изобретение предназначено для определения уровня воды в скважинах при буровзрывных работах в горной промышленности. Цель-расширение функциональных возможностей путем измерения глубины скважины и упрощение конструкции. Для этого измерительный прибор соединен мерными проводами 5 с зондом. Последний выполнен в виде двух соосно расположенных и разделенных между собой изолятором 3 электродов 2 и 1, соединенных соответственно с плюсом и минусом измерительного прибора . Электрод 2 выполнен в виде кольца из электропроводящего материала. Электрод 1 установлен в изолятореЗ, имеет коническую форму и выполнен из алюминия. Изолятор 3 установлен в кольцевом электроде 2. При достижении зондом дна скважины в результате среза запоссированной поверхности алюминиевого электрода 1 о неровности дна скважины генерируется электрический сигнал импульсной формы, по которому измерительный прибор фиксирует глубину скважины. При достижении зондом поверхности жидкости в результате электрохимических процессов, происходящих в гальваническом элементе, представленном электродами 1 и 2 и жидкостью, вырабатывается электрический сигнал и на измерительном приборе производится отметка глубины по длине мерных проводов 5, опускаемых в скважину с зондом. 3 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 47/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4393278/03 (22) 15.03.88 (46) 23.02.91, Бюл, ¹ 7 (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) В.А.Мельников, P.Н.Джумабаев, А.К.Калдасов и Г,Т.Сагиев (53) 622,241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1486597, кл. Е 21 В 47/04, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение предназначено для определения уровня воды в скважинах при буровзрывных работах в горной промышленности.

Цель — расширение функциональных возможностей путем измерения глубины скважины и упрощение конструкции. Для этого измерительный прибор соединен мерными проводами 5 с зондом. Последний выполнен в виде двух соосно расположенных и разделенных между собой изолятором 3 электро„„, Ы„, 1629514 А1 дов 2 и 1, соединенных соответственно с плюсом и минусом измерительного прибора. Электрод 2 выполнен в виде кольца из электропроводящего материала. Электрод 1 установлен в изоляторе3, имеет коническую форму и выполнен из алюминия. Изолятор 3 установлен в кольцевом электроде 2, При достижении зондом дна скважины в результате среза запоссированной поверхности алюминиевого электрода 1 о неровности дна скважины генерируется электрический сигнал импульсной формы, по которому измерительный прибор фиксирует глубину скважины. При достижении зондом поверхности жидкости в результате электрохимических процессов, происходящих в гальваническом элементе, представленном электродами 1 и 2 и жидкостью, вырабатывается электрический сигнал и на измерительном приборе производится отметка глубины по длине мерных проводов 5, опускаемых в скважину с зондом. 3 ил.

1629514

Изобретение предназначено для определения уровня воды в скважинах и может найти применение в горной промышленности при буровзрывных работах, для определения уровня остаточной жидкости в скважине.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем измерения глубины скважины и упрощение " конструкции.

На фиг.1 показана конструкция зонда устройства; на фиг.2 — скважина, частично заполненная водой, вместе с зондом, находящимся в жидкости; на фиг.3 — график изменения тока измерительного прибора при измерении уровня жидкости и глубины скважины.

Устройство содержит алюминиевый электрод (наконечник) 1, железный электрод (кольцо) 2, разделенные изолятором 3 и установленные соосно, резиновую прокладку 4, Алюминиевый электрод 1 соединен через мерные провода 5 с минусом измерительного прибора 6. Электрод 2 соединен с плюсом прибора 6. Изолятор 3 установлен в кольце 2.

Устройство работает следующим образом.

В процессе измерения уровня жидкости в скважине опускается измерительный зонд, содержащий электроды 1 и 2. Когда зонд достигает поверхности жидкости, в результате электрохимических процессов, происходящих в гальваническом элементе, представленном алюминиевым наконечником 1, железным кольцом 2 и жидкостью, в которой всегда имеются ионы солей, переходящих в раствор из окружающего горного массива, вырабатывается электрический ток величиной! . На приборе 6 производится отметка глубины h< по длине коммутационных (мерных) проводов 5, опускаемых в скважину с зондом. При достижении зондом днэ скважины, в результате среза запоссивированной поверхности алюминиевого наконечника 1 о неровности дна скважины, генерируется электрический сигнал Iz импульсной формы, В этот момент по сигналу Iz измерительный прибор 6 фиксирует глубину йг скважины.

Если окружающий массив обладает высокой электропроводностью. то одним из контактных проводов может служить горный массив. При этом алюминиевый нако-.

45 нечник 1 соединяется с минусом электроизмерительного прибора 6. В этом случае гальванический элемент образуют алюминиевый наконечник 1, земля и водный раствор солей.

В лабораторных условиях устройство, состоящее из алюминиевого наконечника 1 площадью 400 мм и железного кольца 2 площадью 400 мм, разделенных изолятором 3, подсоединяют с помощью коммутирующих проводов 5 к электроизмерительному прибору 6. Зонд опускают s.åìêoñòü с водоп роводной водой, при этом генерируется устройством электрический сигнал величиной 200 мкА.

Механическим способом производят срез пассивной пленки, когда электрод 1 находится в жидкости, при этом генирируется сигнал импульсной формы, амплитудное значение тока достигает 450 мкА и длительности 1,6 с. Через 1,6 с электрод покрывается пассивной пленкой и сигнал уменьшается до 200 мкА.

Электрохимический датчик вырабатывает, находясь в скважинной воде, разность потенциалов величиной 0,6 B.

При опробировании устройства в промышленных условиях вес зонда составляет 0,7 кг, глубина скважин меняется от 10 до 25 м, а уровень воды в них варьирует от 0 до 25 м. При ударе о дно скважины сигнал возрастает от уровня

250 — 280 мкА до величины 480 — 520 мкА.

Применение устройства позволяет с достаточной на практике точностью измерять степень обводненности и глубину взрывных скважин, Знание этих параметров приводит к экономии водостойкого взрывчатого вещества, имеющего большую стоимость.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня жидкости в скважине, содержащее измерительный прибор, соединенный мерными проводами с зондом, выполненным в виде двух соосных разделенных изолятором электродов, один из которых заострен, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, первый электрод выполнен в виде кольца иэ электропроводящего материала, второй электрод установлен в изоляторе, имеет коническую форму и выполнен из алюминия, причем первый и второй электроды соединены соответственно с "плюсом" и "минусом" измерительного прибора, а изолятор установлен в кольце.

1629514

Составитель A,Ðûáàêîâ

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л.Патай

Редактор И.Дербак

Заказ 419 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101