SU765506A2 - Устройство дл измерени радиальных деформаций скважин - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к горной промышленности .

Известно устройство дл  измерени  радиальных деформаций скважин, состо щее из корпуса, в котором размещены консольные балки с тензорезисторами и измерительные опоры. Корпус снабжен подвижной подпружиненной головкой с фиксатором и с гнездами дл  измерительных опор. Фиксатор выполнен в виде винтовой пары и соедин ет подвижную головку с корпусом 1.

Недостатком указанного устройства  вл етс  ограниченна  точность измерений, обусловленна  отсутствием средств дл  определени  расположени  осей измерительных опор по отношению к ос м скважины, а следовательно, и определени  направлени  действующих деформаций.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет определени  не только величины, но и направлени  деформаций , действующих на скважины со стороны горного массива и полностью определ ющих истинное поле напр жений массива.

Это достигаетс  тем, что предложенное устройство снабжено указателем положени  осей измерительных опор в скважине, выполненным в виде цилиндрической втулки с внутренней герметичной кольцевой камерой в которой размещены подвижный жидкий электроконтакт и два неподвижных электрода , установленные по обе стороны от вертикальной оси цилиндрической втулки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 дан разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из цилиндрического

10 корпуса 1, внутри которого под углом 120° одна к другой закреплены три консольные упругие балки 2 с тензорезисторами 3, наклеенными вблизи мест заделки балок. Корпус 1 соединен с подвижной цилиндрической головкой 4 посредством фиксатора, выполненного в виде винта 5, пропущенного в отверстие головки и ввернутого в резьбовое отверстие, расположенное в передней части корпуса. Между корпусом 1 и цилиндрической головкой 4 размещена пружина 6. В

20 теле подвижной цилиндрической головки 4 имеютс  гнезда дл  измерительных опор 7, передающих радиальные смещени  стенок скважины на консольные балки. Кажда  измерительна  опора расперта между пружиной 8 и гайкой 9, ввернутой в подвижную цилиндрическую головку. Нижн   часть каждой измерительной опоры 7 проходит через продольные пазы 10 в корпусе устройства и находитс  в контакте с соответствующей консольной балкой 2, а верхн   часть опоры 7 упираетс  при измерени х в стенку скважины. Величина поджати  и распора опоры 7 регулируетс  гайкой 9. Корпус прибора снабжен полым хвостовиком 11, предназначенным дл  навинчивани  установочных штанг при монтаже прибора в скважине. На наружную поверхность корпуса нанесена шкала 12, по которой определ ют рассто ние от места заделки консольных бал.ок 2 до измерительных опор 7. Отверстие 13 в корпусе служит дл  вывода проводов от тензорезисторов и присоединени  их к отсчетной станции (не показана).

На хвостовой части корпуса 1 расположен указатель положени  осей измерительных опор 7 в скважине, выполненный в виде цилиндрической втулки 14 с кольцевой герметичной камерой 15, в нижней части которой установлены два неподвижных электрода 16 и подвижный жидкий электроконтакт 17 (например, ртутный). Последний соедин ет неподвижные электроды, изолированные провода 18 от которых пропушены в отверстие 13 корпуса и присоединены к индикаторному прибору (не показано), фиксирующему заданное положение устройства в скважине, а именно только такое, при котором при установке прибора вертикальна  ось X-X измерительной скважины и цилиндрической втулки 14 совпадает с положением одной из измерительных опор 7, а две другие измерительные опоры 7 расположены под углом 60° кажда  по отношению к вертикальной оси X-X втулки 14 и скважины. Неподвижные электроды 16 размещены в кольцевой камере 15 по обе стороны от вертикальной оси втулки 14.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от крепости горных пород, а следовательно, и ожидаемых радиальных деформаций стенок скважины измерительные опоры с пружинами 8 и регулировочными гайками 9 перемещают в пазах 10 головки 4 винтом 5 и, пользу сь шкалой 12, устанавливают на требуемом рассто нии от места заделки балок 2 с тензорезисторами 3,

задава  таким образом требуемый диапазони точность измерени  деформаций скважины. Затем с помощью хвостовика 11 и указател  положени  осей измерительных опор 7 устройство устанавливают в скважине и

ориентируют так, чтобы вертикальна  ось X-X скважины совпала с осью одной из измерительных опор. Дл  этого корпус 1 совместно с головкой 4 и цилиндрической втулкой 14 поворачивают так, чтобы подвижный жидкий электроконтакт 17 внутри

кольцевой герметичной камеры 15 переместилс  под воздействием силы т жести и замкнул неподвижные электроды 16, что будет зафиксировано индикаторным прибором . Изменение напр женного состо ни  горного массива вызовет радиальные деформации стенок скважины, что приведет к смещению измерительных опор, которые сдеформируют консольные балки 2. Величина прогиба балок фиксируетс  тензорезисторами 3, подключенными к отсчетной станции. По данным измерений можно с высокой точностью определить не только величину, но и направление главных осей деформаций в плоскости, перпендикул рной к скважине и характеризующих искомое поле напр жений массива горных пород в месте

измерени .

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  радиальных деформаций скважин по авт. св. № 609894, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено указателем положени  осей измерительных опор в скважине.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что указатель положени  осей измерительных опор в скважине выполнен в виде цилиндрической втулки с герметичной кольцевой камерой, в которой размещены подвижный жидкий электроконтакт и два неподвижных электрода, установленных по обе стороны от вертикальной оси цилиндрической втулки.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 609894, кл. Е 21 С 39/00, 1978. 6

- -+/2

Т

ю