Устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод

Устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<» 739455

Союз Советскнк Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 24.03.77 (21) 2466309/1 8-25 с присоединением заявки ¹â€” (51)M. Кл.

G 01 V 5/00

Государстввинык комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень №21 (53) УДК 550.83. ,541(088.8) ао делан изоорвтеиий и открытий Дата опубликования описания 08.06.80

Н. С. Болховитинова, Б. Ф. Санькой и Э. Р. (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

И СКОРОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Изобретение относится к геофизическим приборам для ойределения направления и скорости движения подземных вод по методу одиночной скважины с помощью радиоактивных индикаторов и предназначено для использования в гидрогеологи5 ческих, инженерно-геологических и гидромелиоративных исследованиях.

Известен зонд для определения параметров потока подземных вод по методу о одиночной скважины с помощью радиоактивных индикаторов, содержащий корпус, защитный экран, приемник с радиоэлектронной схемой. усиления и формирования импулЬсов,.причем приемник

15 выполнен в виде параллельно включенных детекторов, укрепленных в. пазах, размещенных равномерно по внешней поверхности цилиндрическдго защитного экрана

И.

Недостатком этого устройства является его сложность и невысокая точность.

Известно устройство для определения направления и скорости движения подземных вод по методу одиночной скважины, содержащее герметичный корпус, центрированный инвектор с механизмом. введения его в действие, например>соленоидом;, ин-: дикатор, показывающий прибор, причем в качестве индикатора используется кислота, например, соляная, датчики концентрации, выполненные в виде электрических смежных контактов, размещенных равномерно по щхружности внутри устройства (2).

Недостатком этого устройства является его сложность и невысокая точность.

Известно также устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод по методу одиночной скважины, содержащее наземную аппаратуру, каротажный кабель, усилители-формирователи, приемники излучения в виде параллельно включенных детекторов, равномерно размещенных по внешней окружности зонда, центрированный инжектор, причем каждый из детекторов снабжен со стороны инжектора защитным экраном

9455

10

25

35

3 73 обтекаемой формы, например, в виде полуцилиндра, изготовленным из непрозрачного для данного вида ядерного излучения материала Ü3 .

Недостатком известного устройства является его сложность, заключающаяся . в необходимости иметь не менее шести детекторов, требующих шести каналов передачи. информации, т. е. каротажный кабель с количеством жил не менее семи

- только для детекторов излучения, а также низкая точность, обусловленная большим разбросом чувствительности детекторов и невозможностью обеспечения достаточной коллимации детекторов.

Целью изобретения является упрощение устройства путем уменьшения количества детекторов и уменьшейия числа жил каротажного кабеля и увеличение точности за счет исключения погрешности

oi разброса величины чувствительности детекторов и улучшения качества колли" Яйрования.

Указанная цель достигается тем, что защитный экран выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, в одном из которых выполнена коллимационная щель в виде винтовой линии, а в другом — коллимационная щель в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра.

Детектор распопожен по оси внутреннего цилиндра, а один из цилиндров соединен с устройством перемещения, двигатель которого соединен через каротажный кабель с наземной аппаратурой, Устройство перемещения выполнено в виде винтового механизма и соединено с внутренним цилиндром.

На чертеже приведено предложенное устройство. Оно содержит наземную аппаратуру 1, многожильный каротажный ка бель 2, усилитель-формирователь 3, де. тектор 4 .излучения, инжектор 5, защитный экран из непрозрачного для данного вида излучения материала, выполненный в виде двух цилиндров 6 и 7 - внутреннего и внешнего, один из которых, например, 6. имеет коллимационную щель

8 в виде винтовой линии, а другой цилиндр, например,7, коллимационную щель

9, расположенную в плоскости, перпендикулярной оск .10 цилиндра 7, при этом совпадение известных участков двух взаимно пересекающихся коплимационных щелей 8 и 9 образу.от коллимационное окно; один кз цилиндров, например, 6, соединен с устройством 11 перемещения, содержащий двигатель 12, который через каротажный кабель 2 связан с наземной аппаратурой 1, детектор 4 расположен по оси 10 внутреннего цилиндра 6, размещенных в корпусе 13.

Предложенное устройство работает сле» дующим образом.

На поверхности земли заправляют инжектор 5 радиоактивным веществом, . заключенным в водорастворимую оболочку определенной толщины, необходимой для . предотвращения растворения (выноса) радиоактивности во время опускания устройства в скважину на заданную глубину.

После фиксации устройства в скважине ца заданной глубине и определения азимута ориентации (с помощью известных устройств, например, штанги гидроскопов и т. п.) производят измерение фона. Для этого подают рабочее напряжение на двигатель 12 устройства 11 перемещения и детектор 4 излучения.

При этом двигатель 12 приводит в движение устройство 11, которое, перемещая цилиндр 6, имеющий коллимационную щель 8 в видЬ винтовой линии, относительно неподвижного цилиндра 7 с коллимацконной щелью 9, расположенной в плоскости,. перпендикулярной оси 1 0 цилиндра 7, обеспечивает изменение направленйя обзора детектора 4 излучения в диапазоне or О до 360 . Сигнал с детектора 4 излучения через усилитель= формирователь 3 поступает на наземную аппаратуру 1 и равен значению скорости счета импульсов, соответствующей данному углу поворота коллимационного окна, образующемуся за счет совпадения известных участков двух взаимно пересекающихся коллимационных щелей 8 и

9, который определяется положением устройства 11 перемещения, приводимого в действие двигателем 12, сигнал с которого через каротажный кабель 2 поступает на наземную аппаратуру 1. !

После растворения оболочки радиоактивные индикатоды выносятся из инжектора 5. B центре скважины создается активная зона, которая при наличии потока через скважину перемещается соответственно с направлением потока.

Регистрируя показания детектора 4 излучения и зная угол поворота коллимационного окна, по максимальной скорости счета импульсов определяют направление потока подземных вод, установив угол по«

i ворота коллимационного окна, соответ- ствующий максимальной скорости счета

5 73 (направлению потока, подземных вод), снимают зависимость активности от времени и по графику изменения концентрации индикатора в зависимости от време ни определяют скорость фильтрации подземных вод.

Использование предложенного устройства позволяет свести к минимуму количество детекторов, требующих частой за мены из-за непродолжительного срока службы; свести до минимума количество жил дорогостоящего каротажного кабеля, что упрощает устройство, повьппает его надежность, облегчает его транспортировку и эксплуатацию в тяжелых полевых условиях; повысить точность определения направления потока подземных вод.

Формула изобретения

1. Устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод, содержащее наземную аппарату-ру, каротажный кабель, детектор излуче-, ния, зашитный экран и инжектор, о т -: личающееся тем,что,сцелью

9455 упрощения устройства и повышения точ ности etî измерений, защитный экран вы полнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, в одном из которых выполнена коллимационная щель в виде винтовой линии, а в другом - коллимаци« онная щель в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, причем детектор расположен по оси внутреннего цилиндра, а один 0 из цилиндров соединен с устройством перемещения, двигатель которого соединен через каротажный кабель с наземной аппаратурой.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а15 ю щ е е с я тем, что устройство пере мещения выполнено в виде винтового механизма и соедннено с внутренним цилиндром.

Источники информации, 2п, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 246706, кл. G 01 V 5/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 14 2313595/18-25, 25 кл. G 01 V 5/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

% 256112, кп. G 01 V 5/00, 1968 ,(прототип) .

БНИИПИ Заказ 2918/40

Тираж 649 Подписное

Филиал ППП Патент", г.Ужгород,ул.Проектная, 5