Способ определения границы мерзлых пород в скважине

Способ определения границы мерзлых пород в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ МЕРЗЛЫХ ПОРОД В СКВАЖИНЕ,включающий облучение поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра и измерение степени отражения света поверхностью пород, отличающийся тем, что,с целью повышения точности и достоверности получаемых результатов путем увеличейия отражательной способности мерзлых пород, перед облучением поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра устье скважины герметизируют, на дно герметизированного объема скважины вводят воду, а температуру воздуха в этом объеме поддерживают § 1-2с до получения инея на поверхт ности мерзлых пород.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) Е 02 Р 1 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3tr «lr «gal »t k» 1 5

k.

И,,„, i3

БИБЛИИ ЯКА (21) 3579090/29-33 (22) 07.04.83 (46) 23.06.84. Бюл. Р 23 (72) АЛександр O.Ôèëàòîâ, „Г.И.Коршунов, Л.В.Пихконен и Алексей О.Филатов

1 (71) Производственное объединение

"Полярноуралгеология" и Воркутинский филиал Ленинградского горного инсти-, тута им. Г.В.Плеханова (53) 624.131..43(088.8) (56) 1. Общее мерэлотоведение

1геокриология), Под ред . В.А.Кудрявцева, изд.2-е, М., МГУ, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 622927, кл. E 02 В 1/02, 1978 (прототип).

„„SU„„1098995 A (54 ) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ

МЕРЗЛЫХ ПОРОД В СКВАЖИНЕ, включающий облучение поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра и измерение степени отражения света поверхностью пород, отличающийся тем, что,с целью повышения точности и достоверности получаемых результатов путем увеличения отражательной способности мерзлых пород, перед облучением поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра устье скважины герметизируют, на дно герметизированного объема скважины вводят воду, а температуру воздуха в этом объеме поддерживают О о

Я

1-2 С до получения инея на поверхности мерзлых пород.

1098995

СоставителЬ Jl.Тронина

Редактор Н.Лазаренко Техред Т.дубинчак Корректор A. Тяско

Заказ 4330/24 Тираж 644 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к гидрогеологическим и инженерно-геологическйм изысканиям р районах распространения многолетнемерэлых и

r промеэающих пород, а более конкретно к способам определения границ пород с температурой ниже 273 К (0 К 1, преимущественно в скважинах, и может быть, использовано для контроля за температурой грунтов.

Известен способ определения гра- 10 ницы мерзлых пород в скважине, включающий измерение температуры грунтов ртутными термометрами Е12.

Недостатком этого способа является низкая производительность, 15 обусловленная инерционностью термометров и точечным измерением температуры.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения границы мерзлых пород в скважине,включающий облучение поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра и измерение степени отражения света поверхностью по25 род $23.

Недостатками известного. способа является ограниченная область применения, обусловленная зависимостью достоверности определения мерзлых пород от наличия льда на исследуемой поверхности и загрязненностью поверхности непрозрачными час,тицами пород, а также недостаточной чувствительностью вследствие близких значений параметров, характеризующих 35 отраженную способность (альбедо), для мерзлых и талых пород, даже при наличии льда на поверхности.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности полу- 40 чаемых результатов путем увеличения отражательной способности мерзлых пород.

Поставленная цель достигается тем, 45 что согласно способу определения границы мерзлых пород в скважине, включающему облучение поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра и измерение степени отражения света поверхностью пород, перед облучением поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра устье скважины герметизируют, на дно герметизированного объема скважины вводят воду, а температуру воздуха в этом объеме поддерживают 1-2 C до получения инея на поверхности мерзлых пород.

Способ реализуют следующим.образом.

Требуется определить границу мерзлых пород в скважине. На дно скважины наливают воду так, чтобы она не касалась поверхности измеряемых пород. Устье скважины герметично закрывают пробкой. Объем воды определяют таким образом, чтобы она не замерзла до окончания процесса образования инея на мерзлых породах. Температуру в скважине поддерживают на уровне

1-2 С, При такой температуре иэ воздуха будет образовываться иней на поверхности мерзлых пород, так как соблюдаются условия для конденсации влаги на поверхности и вносятся минимальные температурные нарушения в породу. Оптимальное время выстаивания скважины до образования слоя инея определяют экспериментально на эталонной скважине с температурой мерзлых пород, близкой к 0 С. При указанных условиях на участках стенок скважины с температурой ниже

0 С образуется слой инея. Отражательная способность инея составляет для видимого света 85 — 90Ъ, в то время как отражательная способность большинства пород не превышает 20 — 25%.

После образования инея измеряют отражательную способность с помощью, например, скважинного прибора, вклю" чающего фотометр, и наземного электронного блока, который преобразует, измеряет и регистрирует интенсивность электрического сигнала. В результате получается распределение значений альбедо по измеренной поверхности стенок пород в скважине.

Мерзлые участки, покрытые инеем, будут иметь высокие значения альбедо, а талые в 2-3 раза меньше значения границы между талыми и мерзлыми породами будут характеризоваться скачкообразным повышением альбедо.

Использование предлагаемого способа обеспечивает высокую точность и достоверность при определении гра- ницы мерзлых пород по сравнению с известным способом, на точность измерения не оказывают влияния загрязненность поверхности, не требуется энергоемкая операция по оттаиванию мерзлых пород, возможно также проведение многократных измерений без нарушения температуры пород.