Устройство для определения смещений скважинных реперов

Устройство для определения смещений скважинных реперов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ СКВАЖИННЫХ РЕПЕРОВ, содержащее индикатор, крон-блок, груз и отсчетную планку, отличающееся тем,.что, с целью повышения надежности и.гмерения и расширения возможности применения устройства при увеличении числа реперов, оно снабжено двумя блоками, а игщикатор выполнен в виде подвижного кольца с защелкой и соответствующими каждому реперу метками, при этом блоки соединены меязду собой подвижным кольцом , а защелка установлена с возможностью свободного перемещения через каждый рецер при движении, индикатора в одном направлении и взаимодействия ее с ближайшим репером при движении в противоположном направлении ..;

.А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (E 3) 4 Е 21 С 39/00. ГОбУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

10 ДЕ ИЗОБРЕТЕН ЫТИЙ (21). 3603370/22-03 (22) :10.06..83 (46) 15;03.85.Бюл. № 10 (72) В.Н.Гусев, Б.Я.Гвирцман, .Е.В.Бошенятов и А.Г.Акимов

-.(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.834.53(088.8) (56) 1. Методические указания:по новому методу измерения смещения горных пород в массиве. Л., ВНИМИ, 1972, с. 3-8, 13-26.

2. Авторское свидетельство СССР № 859815, кл. G 01 С 15/04, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СМЕЩЕНИЙ СКВАЖИННЫХ РЕПЕРОВ, содержащее индикатор, крон-блок, груз и отсчетную планку, о т. л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности измерения и расширения возможности применения устройства при увеличении числа реперов, оно снабжено двумя блоками, а индикатор выполнен в виде подвижного кольца с защелкой и соответствующими каждому. реперу метками, при этом блоки соединены между собой подвижным кольцом, а защелка установлена с возможностью свободного перемещения через каждый репер нри движении,индика тора в одном направлении и взаимодействия ее с ближайшим репером при движении в противоположном направлении.

1 14513?

Н=Нр+НВ у

Изобретение относится к горной промышленности н может быть использовано для определения смещений сква, жинных реперов.

Известны устройства для определения смещений скважинных реперов с помощью радиографических приборов Ц

Эти устройства могут использоваться только в комплексе с радиоактивными реперами, установка которых 1О в скважине весьма трудоемка и требует дорогостоящего оборудования, полученные же результаты измерения смещений реперов не обладают достаточной точностью, 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения смещений скважинных реперов, включающее прикрепленные к каждому реперу и выведенные 20 на земную поверхность проволокииндикаторы, переброшенные через блоки, установленные над устьем скважины и удерживаемые под постоянным натяжением с помощью грузов, а также 2 отсчетное приспособление, позволяющее в заданные моменты времени определять высотное местоположение выполненной на каждой проволокеиндикаторе метки. Устройство является достаточно простым и позволяет получать надежные результаты при количесгве реперов не более восьми (2), Однако с увеличением числа реперов в скважине погрешность измерения их смещений возрастает за счет увеличения трения между проволоками. Так, при наличии в скважине одного репера погрешность измерения

его смещения не превышает 0,5 мм, а при 6-8 реперах она достигает

1,5-2 мм, что является предельно до-. пустимой величиной. Поэтому при большем числе реперов результаты измерений становятся недостоверными, что и ограничивает область применения известного устройства, Цель изобретения — повышение надежности измерения и расширение возможности применения устройства при увеличении числа реперов.

Указанная цель достигается тем, что.устройство для определения смещений скважинных реперов, содержащее индикатор, крон-блок, груз

55 и отсчетную планку, снабжено двумя блоками, а индикатор выполнен в виде подвижного кольца с защелкой и соответствующими каждому реперу метками, при этом блоки соединены между собой подвижным кольцом, а защелка установлена с возможностью свободного перемещения через каждый репер при движении индикатора в одном направлении и взаимодействия ее с ближайшим репером при движении в противоположном направлении.

На фиг.1 показана схема работы устройства, на фиг.2-4 — примерная конструкция скважинного репера, используемого в комплексе с устройством, при спуске репера в скважину, на фиг.5-7 — тот же репер, закрепленный в заданном месте скважины, в момент проведения очередного наблюдения за его смещением.

Устройство содержит подвижный трос 1, концы которого соединены между собой и образуют кольцо, переброшенное через блок 2, закрепленный в забое 3 скважины 4, и блок

5, расположенный над устьем скважины.

Ось блока 5 подвешена на натяжном тросе 6 с грузом 7, переброшенным через крон-блок 8, ось которого установлена на жестком основании 9. На подвижном тросе 1 закреплена защелка 10, выполненная с возможностью свободного перемещения ее через каждый репер 11 при движении троса в одном направлении и взаимодействия ее с ближайшим репером 11 при движении троса 1 в противоположном направлении. На трос@ установлены метки 12, соответствующие каждому реперу 11, на расстояниях Н от защелки 10, определяемых из соотношения где à — расстояние от устья скважиP ны до соответствующего репера 11, м, 3g — расстояние от устья скважины до оси расположенного над ним блока 5, через который переброшен подвижный трос 1,,м.

На жестком основании 9 крон-блока 8 закреплена отсчетная планка 13.

Устройство может быть использовано для определения смещений скважинных реперов 11, доставку которых к месту установки осуществляют с использованием подвижного троса 11, переброшенного через блок 2, закреп3 11451 ленный в забое 3 скважины 4. Примером такой конструкции репера может служить скважинный репер, содержащий корпус 14 с отверстиями 15 и направляющими скобами 16, упорные плашки 17, . снабженные шипами 18, крюками 19 и входящими в отверстия 15 пальцами 20, на которые надеты пружины 21, и запорную скобу 22, которая при сжатом состоянии репера входит в зацеп- 10 ление.с крючками 19 .

Установка реперов в заданные места скважины 4 осуществляется следующим образом.

Сначала на забой 3 скважины 4 с

15 помощью колонны буровых штанг без вращения последних доставляется и заклинивается "ерш" 23 с закрепленным на нем с помощью скобы 24 блоком 2, через который переброшен

20 трос 1, подцерживаемый при спуске и после его окончания в натянутом положении. После извлечения штанг концы троса 1, находящиеся у устья скважины, фиксируются в направле25 нии, соответствующем расположению плоскости блока 2 B забое скважины.

Репер перед спуском приводится в сжатое состояние путем введения запорной скобы 22 в зацепление с крючками 19. Для предотвращения преждевременного выхода запорной скобы 22 из зацепления с крючками 19 пружины 21 подбираются таким образом, чтобы для сдергивания запорной скобы 22 с крючков 19 потребовалось усилие порядка 0,4-0,5 кН..В направляющие скобы 16 с двух сторон корпуса 14 заводятся обе ветки троса 1,препятствующие вращению репера во время 40 спуска. На одной из ветвей троса закрепляется упор 25. Спуск репера в заданное место производится на проволоке 26, прикрепленной к запорной скобе 22., Одновременно, в случае 45 необходимости, репер подталкивается путем нажатия упора 25 на расположенную под ним направляющую скобу 16 при вытягивании из скважины противоположной ветви троса 1. Для 50 закрепления:репера упор 25 путем вытягивания из скважины противоположной ветви троса 1 прижимается к направляющей скобе 16, и при удержании обоих натянутых концов тро- 55 са 1 в неподвижном состоянии запорная скоба 22 путем резкого натяжения проволоки 26 выводится иэ зацепле37 4 ния с крючками 19, в результате чего репер под действием пружин 21, распирающих упорные плашки 17, плотно закрепляется в скважине, а запорная скоба 22 на проволоке 26 извлекается на земную поверхность.

Упор 25 путем вытягивания соответствующей ветви троса 1 извлекается на земную поверхность и аналогичным образом осуществляется установка вышерасположенных реперов. По окончании установки всех реперов упор 25 снимается с троса 1.

Смещение реперов определяется следующим образом.

Выведенные на земную поверхность по окончании установки реперов 11 концы подвижного троса 1 скрепляют друг с другом, и образовавшийся бесконечный трос надевают на расположенный над устьем скважины 4 блок 5. При этом трос 1 удерживается под постоянным натяжением с помощью соединенного .с осью блока 5 натяжного троса 6 с грузом 7, переброшенного через крон-блок 8. На одной из ветвей троса 1 закрепляют защелку 10

1 и путем вытягивания из скважины

:противоположной ветви троса 1 пропус.кают защелку 10 через направляющую скобу 16 верхнего репера 11. Затем защелку 10 подтягивают вверх до упора в указанную направляющую скобу 16, на ветви троса 1, на которой расположе.на защелка 10, в месте схода троса 1 с блоком 5 делают метку 12, соответствующую данному реперу, и определяют ее высотное местоположе- ние путем измерения расстояния от нее до отсчетной планки 13 и нивелирования последней. Аналогичным образом делаются метки, определяются их высотное местоположение и для нижерасположенных реперов 11, после чего защелку 10 путем вытягивания из скважины противоположной ветви проса 1 извлекают на земную поверхность.

Выполненные указанным образом метки 2 1 оказываются на расстояниях Н от защелки 10. . При проведении дальнейших серий наблюдений защелка 10 поочередно пропускается через направляющие скобы 16 всех реперов 11 и, подтягивая ее каждый раэ вверх до упора в направляющую скобу lá каждого репера, 1145137

22

17 определяют высотное местоположение соответствующей метки 12 на тросе 1.

Смещение реперов за период между двумя сериями наблюдений определяются как разности между соответствую- 5 щйми высотными местоположениями меток 12.

Предложенное устройство обеспечивает снижение затрат на бурение и оборудование наблюдательньгх скважин за счет увеличения количества реперов, размещенных в одной скважине, без снижения точности результатов наблюдений.

1145137

1145137

Фиг. 7

Составитель В.Сидоров

Техред Л.Микеш Корректор С.Некмар

Редактор М.Дилын

Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1 139! 26 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5