Установка для определения конфигурации поверхности скважины

Установка для определения конфигурации поверхности скважины

Реферат

 

Использование: для определения конфигурации поверхности стенок вертикальных и наклонных скважин при ведении взрывных работ. Новым в установке является то, что она состоит из измерительного узла, представленного кожухом, двумя параллельными щеками, между которыми расположены неподвижная и подвижная оси, скрепленные с выдвигающейся шарнирно соединенной системой параллелограммов, тяговой и измерительной ветви. Установка содержит центрирующий узел, управляемый центраторами-упорами, систему штанг и поверхностный узел, который обеспечивает удержание установки, ее ориентацию в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также измерение степени выдвижения шарнирно соединенной системы параллелограммов. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения конфигурации поверхности стенок вертикальных и наклонных скважин при ведении взрывных работ.

Известно устройство для оценки размеров котла вертикальных скважин, включающее металлический стержень, подвешенный на шнуре. Размер котла определяется по степени отклонения стержня, упирающегося в дно котловой полости, от вертикали до стенок, что фиксируется величиной опускания шнура [1] Недостатки известного устройства невозможность применения для наклонных скважин, невозможность пpоизводства замеров в любом месте скважины, неконтролируемость замеров в разных направлениях, низкая точность производства замеров.

Наиболее близким к заявленному является устройство [2] для определения размеров полостей в грунтовом массиве, содержащее измерительный и поверхностный узлы, полые направляющие секционные штанги, скрепляющиеся соединительными муфтами, гибкую тягу с тяговой и измерительной ветвями, блок с ручкой для наматывания гибкой тяги и направляющий элемент, служащий для закрепления установки в скважине.

Недостаток низкая точность замеров.

Цель изобретения обеспечение замеров высокой точности в любом месте и в разных направлениях как в вертикальных, так и в наклонных скважинах.

Поставленная цель достигается тем, что установка состоит из измерительного узла, представленного кожухом измерительного узла, содержащего во внутренней части две параллельных щеки, между которыми расположены неподвижная и подвижная оси, скрепленные с выдвигающейся шарнирно соединенной системой параллелограммов, включающей подвижные элементы, связанные соответственно с подвижной осью и последней осью шарнирно соединенной системы параллелограммов тяговой и измерительной ветвей, скрепленного с измерительным узлом центрирующего узла, управляемого центраторами-упорами, к которому крепится нижняя штанга, сочлененная с последующими штангами соединительными узлами штанг, и поверхностного узла, снабженного кожухом центраторов-упоров, в который входят центраторы-упоры и который жестко связан с двутавром, удерживающим установку, на котором размещена фиксационная втулка с вырезами ориентации, предназначенными для пальца, проходящего через равномерно расположенные сквозные отверстия верхней штанги. В конец верхней штанги вставлена втулка блоков, жестко связанная через пластины крепления блоков с двумя блоками, имеющими ручки для наматывания на них пропущенной сквозь направляющую трубку тяговой и измерительной ветвей, и тормоза, один из которых снабжен измерительной рейкой, служащей для оценки степени выдвижения шарнирно соединенной системы параллелограммов.

На фиг. 1 дана схема расположения установки в скважине во время измерений; на фиг.2 измерительный узел; на фиг.3 поверхностный узел.

Установка для определения конфигурации поверхности скважины состоит из измерительного 1 и центрирующего 2 узлов, штанг 3, соединенных между собой соединительными узлами 4, а также поверхностного узла 5. Измерительный узел 1 представлен двумя щеками 6, между которыми по вертикали в пазах перемещается подвижная ось 11, раскладывающая шарнирно соединенную систему параллелограммов, состоящую из подвижных элементов 8. Шарнирно соединенная система параллелограммов выдвигается до соприкосновения с боковой поверхностью скважины. В нижней части щек 6 расположена неподвижная ось 12. Перемещение подвижной оси 11 вверх и вниз производится тяговой ветвью 9 и измерительной ветвью 10. Измерительный узел 1 закрыт кожухом 7 измерительного узла, имеющим боковой вырез, через который происходит выдвижение шарнирно соединенной системы параллелограммов. Центрирующий узел 2 предназначен для совмещения оси установки с осью скважины посредством выдвижения центраторов-упоров 13. Поверхностный узел 5 также центрирует установку центраторами-упорами 13, которые соединены с кожухом 14 центраторов-упоров, удерживает ее в скважине двутавром 15, обеспечивает перемещение тяговой ветви 9 и измерительной ветви 10 блоками 20. Поверхностный узел 5 ориентирует установку в горизонтальной плоскости с помощью фиксационной втулки 16 и оценивает степень выдвижения шарнирно соединенной системы параллелограммов измерительной ветвью 10 на измерительной рейке 23, Блоки 20 крепятся на пластинах 18 крепления блоков, которые соединены с втулкой блоков 17. Вращение блоков 20 производится ручками 19, торможение тормозами 21. Тяговая ветвь 9 пропущена через направляющую трубку 22.

Установка для определения конфигурации поверхности скважины работает следующим образом.

Установку опускают в скважину, соединяя между собой с помощью соединительного узла 4 штанги 3. Тяговую ветвь 9 и измерительную ветвь 10 пропускают внутри штанг 3. Количество штанг 3 определяют местом на боковой поверхности скважины по ее длине, где необходимо произвести замеры. Последняя штанга 3, расположенная у устья скважины, имеет фиксационные равномерно расположенные сквозные отверстия по длине, в которые вставляется палец, упирающийся при опускании установки в фиксационную втулку 16 поверхностного узла 5. Таким образом, осуществляют удержание установки в скважине на нужном уровне и ее ориентацию в горизонтальной плоскости на фиксационной втулке 16 сделаны вырезы ориентации (8 вырезов), в которые вставляют палец. На поверхностном узле 5 тяговую ветвь 9 пропускают через направляющую трубку 22 и наматывают на блок 20 с помощью ручки 19. На противоположной стороне поверхностного узла 5 расположен также блок 20, на который ручкой 19 в свою очередь наматывают измерительную ветвь 10, пропускаемую сверху измерительной рейки 23. Оба блока 20 с целью предотвращения сматывания тяговой ветви 9 и измерительной ветви 10 оснащены тормозами 21. На измерительную рейку 23 по длине нанесена градуировочная шкала, по которой путем перемещения указателя измерительной ветви определяют степень выдвижения шарнирно соединенной системы параллелограммов из измерительного узла 1 до стенки скважины. После опускания установки на требуемый уровень ее ориентируют в каком-либо направлении и производят замер расстояния от оси до точки на поверхности скважины. При этом вначале шарнирно соединенная система параллелограммов находится в сжатом (исходном) положении, тяговая ветвь 9 и измерительная ветвь 10 в натянутом состоянии, указатель измерительной ветви 10 на нулевой отметке градуировочной шкалы. Затем ручкой 19 вращают блок 20 тяговой ветви 9 так, что тяговая ветвь 9 наматывается на блок 20 и тем самым перемещает вниз подвижную ось 11. Подвижная ось 11, изменяя свое положение, раскладывает шарнирно соединенную систему параллелограммов до соприкосновения со стенкой скважины. В результате прикрепления к крайнему звену шарнирно соединенной системы параллелограммов измерительная ветвь 10 вытягивается на определенное расстояние и вместе с ней вдоль градуировочной шкалы на аналогичный отрезок перемещается указатель измерительной ветви, отмечая линейную величину от оси скважины до точки на ее поверхности. После производства замеров на данном уровне в определенном направлении установку последовательно фиксируют по окружности путем расположения пальцев во всех других вырезах фиксационной втулки 16 и тем самым аналогично определяют положения других точек поверхности скважины. Затем установку опускают или поднимают на другой уровень, для чего палец вставляют в выше или ниже расположенные на штанге сквозные отверстия, упирают его в фиксационную втулку 16 и производят замеры во всех направлениях уровня. И так для всего оцениваемого участка скважины. После производства замеров установку извлекают из скважины для дальнейшего использования. По результатам произведенных измерений осуществляют построение конфигурации боковой поверхности скважины на изучаемом участке и определяют его необходимые параметры.

Преимущества предложенной установки для определения конфигурации поверхности скважины: возможность применения для наклонных скважин; возможность производства замеров в любом месте и в разных направлениях скважины; высокая точность производства замеров.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНФИГУРАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ СКВАЖИНЫ, содержащая измерительный узел, полую штангу, состоящую из секций, связанных соединительными муфтами, гибкую тягу с тяговой и измерительной ветвями, поверхностный узел, который включает в себя блок с ручкой для наматывания гибкой тяги, направляющий элемент и элемент, удерживающий установку на устье скважины, отличающаяся тем, что она содержит центрирующий узел, имеющий центраторы-упоры, и расположенные на поверхностном узле второй блок с ручкой для наматывания измерительной ветви гибкой тяги и измерительную рейку, причем оба блока снабжены тормозами, направляющую трубку для тяговой ветви, при этом измерительный узел включает кожух измерительного узла, в котором закреплены две параллельные щеки, между которыми расположены неподвижная и подвижная оси, с которыми связана с возможностью выдвижения шарнирно соединенная система параллелограммов, состоящая из подвижных элементов, к подвижной оси и к последней оси шарнирно соединенной системы параллелограммов соответственно прикреплены тяговая и измерительная ветви гибкой тяги, направляющий элемент поверхностного узла состоит из центраторов-упоров поверхностного узла, размещенных в кожухе, жестко связанном с двутавром, размещенном на устье скважины для удерживания установки, на котором размещена фиксационная втулка с вырезами ориентации, пальца, предназначенного для размещения в равномерно расположенных свободных отверстиях верхней секции полой штанги, в торец которой вставлена втулка блоков, жестко связанная через пластины крепления блоков с двумя блоками для наматывания гибкой тяги, причем измерительная рейка служит для оценки степени выдвижения шарнирно соединенной системы параллелограмма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3