Устройство для изучения фильтрации в слоях горных пород

 

Класс 5 b, 33

У

АВТОРСКОЕ СВИДЕТВТЪСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для изучения фильтрации в слоях горных пород.

К авторскому свидетельству Б. В. Маркевича, заявленному

20 января 1931 гада (заяв. свид. № 82086).

О вйдаче авторекого евидетеаветва опубликовано 31 марта 1933 года.

Известны устройства для изучения фильтрации слоев горных пород, с применением двух тампонов, укрепленных на опускаемой в скважину штанге.

В предлагаемом устройстве тампоны устроены в виде длинных, из растяжи; мого материала, камер, заключенных,в кожаные оболочки и предназначенных для заполнения их жидкостью под давлением. Прибор снабжен запорным и переключающим устройством в виде стакана со щелевыми отверстиями, входящего внутрь штанги с такими-же отвер стиями. Означенные отверстия расположены.в различных по протяжению штан . ги диаметралЬных плоскостях с целью управления гидравлической зарядкой устройства и работы им с поверхности земли простым поворотом верхней части штанги.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез устройства; фиг. 2--деталь шарнира и верхнего тампона; фиг. 3 — деталь нижнего тампона; фиг. 4 —. разрез по линии.AB на фиг, 2; фиг. 5— схему работы устройства.

Устройство (фиг. 1) состоит as двух основных частей, могущих поворачиваться одна относительно другой: ста1-72 кана 41 (фиг, 2), привинчиваемого муфтой 8 к верхней части штанги 1, и наружной штанги 42, привинчивающейся муфтой 9 к нижней. части штанги 2.

Верхняя часть имеет хвостовое окончание в виде цилиндрического стакана 41, входящего плотно внутрь нижней штайги 2. Стакан 41 имеет приливы с подшипником того или другого типа, смотря по весу нижней части штанги, на котором подвешена нижняя часть штанги 2. К нижней части штанги 2 укреплены посредством обжимных хомутов два гидравлических тампона 5 и б на взаимном расстоянии, определенном заданием. Штанга ниже тампона 6, на протяжении ее 2, герметична, на протяжении же тампонов 5 и 6,- а также.на протяжении средней части штанги 4 между этими тампонами она имеет окна, расположенные по двум противостоящим на 180 образующим. Окна на-протяжении между тампонами 5 и б и средней частью штанги 4 расположены неодинаково, а именно: диаметральные плоскости окон 5, б составляют с диаметральной плоскостью окон протяжения штанги 4 угол в 60, считая по часовой, стрелке, благодаря чему, при вращении стакана по часовой стрелке, какая-либо его образующая встречает сначала вертикальный .ряд окон, расположенных на протяжении штанги между тампонами 5, 6, и затем, через60, вертикальный ряд окон, расположенных. на протяжении .средней части штанги 4. Тампоны 5 и 6 состоят из внутренней растяжимой камеры и наружной кожаной оболочки предохраняющей камеру от прокола и сшитой по диаметру скважины. Стакан 41 имеет на всем протяжении 1, + 1, + 1, окна по двум противостоящим на 180 образующим. Высотные расположения этих отверстий соответствуют высотному расположению окон на протяжении части наружной штанги 42 и тампонов 5 и 6. Штанга 1 снабжена сверху муфтой 8, которой она привинчивается к полым буровым штангам.- Такую же муфту 9 имеет снизу штанга, к которой привинчивается любой длины буровая штанга с упорным башмаком на конце.

Муфты могут быть подобраны к любым диаметрам штанг.

В процессе навинчивания штанг при опускании, между известными звеньями ввинчивается предлагаемое устройство.

Звенья выбираются с таким расчетом, чтобы, по упоре штанги в дно, средняя часть штанги 4 пришлась на высоте ис-. следуемого на фильтрацию слоя 1,. По достижении дна скважины, устройство плотно упирается в дно, что достигается навмнчиванием штанги с.соответствующим башмаком.

Неизменность положения 1 (фиг. 5)

- может. быть обеспечена соответственно ,устроенной защелкой. Однако при осторожном опускайии штанги верхняя часть не должна повернуться. Если же она и повернется, то пробными накачками по давлению на манометре насоса всегда можно выяснить. то положение, в котором находится нижняя часть штанги, и после этого повернуть верхнюю часть штанги в исходное положение. В этом положении штангу наполняют до верху водою. Затем поворачивают от руки верхйюю часть штанги на 60 вправо в положение II (фиг. 5), при котором внутренность штанги через окна в стакане

-получает сообщение с областью гидравлических тампонов. Удерживая штангу. в положении 11 нагнетают воду в тампоны до желаемого -давления. Далее под давлением .поворачивают верхнюю часть штанги еще немного вправо в хо.лостое положение и при этом уменьша- ют давление до той величины ; под которой будет происходить нагнетание в исследуемую область скважины. По достижении этого давления верхняя часть штанги поворачивается до положения III (120 вправо от,начального положения); после чего начинается опытное нагнетание воды под желаемым давлением.

При желании прекратить накачку, верхнюю, часть штанги поворачивают еще на 60 вправо в положение IV которое является уже исходным для следующих накачек.

Перед подъемом штанги необходимо освободить от гидравлического давления тампоны, так как иначе тампоны, надавливая на стенки скважины и создавая большое сопротивление трения, не позволяет извлечь штанги.

Освобождение тампонов от воды под давлением производится следующим порядком: если испытуемый слой водопроницаем-- и поглощает воду, то, поставив стакан в положение Ill (фиг. 5) и прекратив накачивание, ждут пока вода не" вытечет из штанги и не уйдет в породу и

-давлеоие внутри штанги упадет. Тогда поворачивают штангу в положение И и

;соединяют полость штанги с полостью тампонов, вследствие чего вода подни-— мается под напором в штангу. Снова ставят штангу в положение 1П н ждут пока вода не просочится в породу. Повторив .несколько раз этот маневр, можно достигнуть любого понижения, давления в томпсонах и- свободно вынуть штангу.

Если порода малойроницаема, .то извлечение прибора с больших глубин значительно затрудняется и осуществляется следующим образом: полость тампона соединяется с полостью штанги (положение Il) и давление уменшается до возможного минимума. Затем полость штанги соединяется с испытуемой в породе йолостью и вода нагнетается до давления, несколько превышающего предыдущее. При этоц вода должна проникнуть в кольцевое пространство между тампонами и скважиной и отжать тампон от стенок скважины, после чего устройство может быть приподнято на извест-.кую высоту. При большой высоте йодь- ема, манипуляцию прихбдится повторять несколько раз, так .как после подъема иа известную высоту необходимо отвинчивать вынутые звенья штлнг, вновь навинчивать сальник со шлангом от насо а и повторять накачивание. огласно другому способу уменьше- ния давления-в тампонах, область тампонов соединяется с областью штанг (положение И) и вода из внутренности штанги вычерпывается специальной желонкой малого диаметра, которая моглабы входить внутрь штанг и быть достаточно длинной (3 — 5 ..м), с целью ускорения вычерпывания.

Предмет изобрете н ия.

1. Устройство для изучения фильтрации в слоях горных пород с примененйем укрепленных на опускаемой в скважину штанге двух тампонов, отличающееся тем, что тампоны 5 и б устроены в виде длинных, из растяжимого материала, камер, заключенных в кожаные оболочки 54 и предназначенных для заполнения их жидкостью под давлением.

2. В устройстве по п. 1 запорное и переключающее устройство, Отличающееся применением стакана.47 с окнами, входящего внутрь штанги 42, также снабженной окнами, расположенными в различных по длине штанги диаметральных плоскостях внутри тампонов 5 и б и в промежутке между ними, с целью управления гидравлической зарядкой и работой устройства с поверхности земли посредством поворота верхней части штанги вокруг ее оси. ж

Н авторскому свидетельству Б. В. Иаркевинв № 28442 фиг 5

Г

/, б

/ J

/

/ фИГ. 1

Q®

Типография „ИСКРЛ

К). Г.