Устройство для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне

Полезная модель относится к области геологии и, в частности, к устройствам для определения элементов залегания трещин и границ пластов на керне. Устройство для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне, включает основание, на котором закреплены две параллельные рельсовые направляющие, выполненные с измерительной шкалой, к основанию присоединены стойки, на которых параллельно основанию закреплено ложе, для размещения керна. На рельсовых направляющих установлена тележка, выполненная с возможностью перемещения по рельсовым направляющим и оснащенная двумя парами измерительных шкал в форме лимбов. Измерительные шкалы первой пары выполнены с возможностью кругового охвата керна. Шкалы второй пары, выполнены со стрелками и установлены на одной оси, перпендикулярной оси ложа для размещения керна, с возможностью вращения вокруг керна. Устройство позволяет увеличить производительность работ при измерении углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне разной длины, получить целостную картину о положении керна в пространстве. 13 з.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относится к области геологии и, в частности, к устройствам для определения элементов залегания трещин и границ пластов на керне.

Известно большое количество устройств, предназначенных для определения элементов залегания горных пород по ориентированному керну.

Известен прибор для измерения угла падения пластов и элементов залегания трещин в полевых и камеральных условиях (AC 144299, Б.И. 2, 1962 г.), содержащий подставку, стойку и горизонтальный кронштейн, несущие горизонтальный и вертикальные круги с делениями на градусы, шарнирно установленный патрон, взаимодействующий через керн с наклонной рамкой к вертикальному кругу и с охватывающей ее с внешней стороны поворотной рамкой к горизонтальному кругу.

Недостатком устройства является сложность проведения массовых замеров трещин и значительные затраты времени, так как каждый образец керна необходимо зажать в специальном патроне и придать ему соответствующую ориентировку. Кроме того установка не позволяет производить измерения на обломках керна.

Известен кернометр (AC 794211, E21B 47/026. 07.01.81, бюл. 1), содержащий основание, размещенный на нем стакан для закрепления керна, шкалы азимута и зенитного угла скважины, замерочную плоскость, снабженную подвижной планкой, расположенной по оси симметрии выреза плоскости, компас со шкалой углов падения.

Недостатком известного кернометра является сложность подготовительной настройки прибора.

Известен кернометр (AC 1027381, E21B 47/022, 07.07.83, бюл. 25), содержащий основание со шкалой азимутов и зенитных углов, стакан для закрепления керна, установленный на основании, подвижный хомут, стойку, визирующий узел, выполненный в виде двух подвижных один относительно другого держателей с эластичными элементами, на параллельных сторонах которых установлен фиксатор.

Недостатком данного кернометра также является сложность и значительные затраты времени на настройку устройства и его подготовку к измерениям. Кроме того, устройство не позволяет производить измерения кернов произвольной длины и достаточно точно реконструировать картину расположения керна в пространстве.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы устройства для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне, за счет упрощения настройки устройства и сокращения времени на подготовку к измерениям, возможности проведения измерений на кернах различной длины и реконструкции естественного расположения образцов керна.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне, включающем основание с установленным на нем устройством для размещения керна, измерительные шкалы, согласно заявляемой полезной модели, на основании закреплены две параллельные рельсовые направляющие, выполненные с измерительной шкалой, к основанию присоединены стойки, на которых параллельно основанию закреплено ложе, для размещения керна, на рельсовых направляющих установлена тележка, выполненная с возможностью перемещения по рельсовым направляющим и оснащенная двумя парами измерительных шкал в форме лимбов, измерительные шкалы первой пары выполнены с возможностью кругового охвата керна, шкалы второй пары, выполнены со стрелками и установлены на одной оси, перпендикулярной оси ложа для размещения керна, с возможностью вращения вокруг керна.

Ложе для размещения керна может быть выполнено с длиной, не превышающей длину основания устройства.

Ложе для размещения керна может быть выполнено с длиной, превышающей длину основания устройства.

Устройство для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне может быть выполнено с дополнительными секциями, снабженными рельсовыми направляющими, присоединяемыми к устройству посредством стыковочных элементов.

Дополнительные секции могут быть оснащены стойками для закрепления ложа.

Дополнительные секции могут быть оснащены стойками с закрепленным на них ложем для размещения керна.

Основание устройства может быть выполнено в виде одной плоской пластины.

Основание устройства может быть выполнено в виде нескольких пластин.

Рельсовые направляющие могут быть выполнены с нанесенной на их внешнюю поверхность измерительной шкалой.

Рельсовые направляющие могут быть выполнены с измерительной шкалой, нанесенной на закрепленный к направляющим съемный носитель.

Ложе для размещения керна может быть выполнено в форме желоба.

Измерительные шкалы, выполненные с возможностью кругового охвата керна, могут быть выполнены с разъемом, позволяющим тележке при ее продвижении беспрепятственно проходить через стойки с закрепленным на них ложем.

Измерительные шкалы устройства могут быть оснащены электронными датчиками снятия и вывода информации на цифровой носитель.

Стрелки второй пары измерительных шкал устройства могут быть оснащены устройством для излучения плоского лазера.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображено устройство для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне, на фиг. 2 - внешний вид устройства с дополнительными секциями.

Устройство для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне содержит основание 1, с закрепленными на нем рельсовыми направляющими 2 с измерительной шкалой 3, и стойками 4, к которым закреплено ложе 5 для размещения керна. На рельсовых направляющих 2 установлена тележка 6, оснащенная двумя измерительными шкалами 7, выполненными с возможностью кругового охвата керна, и, которые могут быть выполнены с разъемом 8, и двумя измерительными шкалами 9 со стрелками 10. Устройство может содержать дополнительные секции 11, с присоединением их к основной секции устройства посредством стыковочных элементов 12, при этом, разъемы 8 в измерительных шкалах 7, позволяют тележке при ее продвижении беспрепятственно проходить через стойки 4, количество которых зависит от длины ложа.

Устройство работает следующим образом. Керн выкладывают на ложе 5 таким образом, чтобы в начальной точке измеряемого керна большая ось эллипса наклона пластов лежала в вертикальной плоскости вдоль основания. Азимут наклона пластов в данной точке принимается равным нулю и служит привязочным для измерения углов в других точках. Контроль истинного азимута падения пластов производят по структурной карте или данным скважинных имиджеров. Тележку 6 перемещают вдоль ложа 5 с керном по рельсовым направляющим 2. По мере продвижения тележки с помощью шкал проводят следующие измерения: с помощью измерительной шкалы 3 на рельсовых направляющих 2 определяют расстояние (глубину вскрытия) пересечения керна трещинами и границами пластов от начала керна; стрелки 10 измерительных шкал 9 выставляют против трещины или границы пластов таким образом, чтобы стрелки образовывали одну плоскость с измеряемыми объектами (трещиной или границей пласта), по измерительным шкалам 9 определяют угол наклона образованной плоскости к оси керна (); по измерительным шкалам 7 измеряют угол поворота лимбов () относительно нулевого азимута. На основании полученных данных истинные углы падения и простирания трещин и границ пластов определяют как функции от данных инклинометрии скважины и от углов и . При проведении измерений на кернах, длина которых значительно превышает длину основного устройства, к устройству присоединяют дополнительные секции 11, которые могут быть выполнены в различной комплектации.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить производительность работ при измерении углов падения и простирания трещин и границ пластов благодаря быстрому приведению устройства в рабочее положение. Устройство обеспечивает возможность производить измерения, как на обломках кернов, так и на протяженных образцах. Конструкция устройства, обеспечивающая горизонтальное расположение керна, позволяет реконструировать последовательность расположения образцов и сориентировать их относительно оси вращения керна (подобно пазлам), таким образом получить целостную картину о положении керна в пространстве. Устройство обеспечивает вращение стрелок измерительных шкал вокруг оси керна с охватом всех вариантов ориентации плоскостей трещин и границ пластов.

1. Устройство для определения углов падения и простирания трещин и границ пластов на керне, включающее основание с установленным на нем устройством для размещения керна, измерительные шкалы, отличающееся тем, что на основании закреплены две параллельные рельсовые направляющие, выполненные с измерительной шкалой, к основанию присоединены стойки, на которых в плоскости, параллельной плоскости основания, закреплено ложе для размещения керна, на рельсовых направляющих установлена тележка, выполненная с возможностью перемещения по рельсовым направляющим и оснащенная двумя парами измерительных шкал в форме лимбов, измерительные шкалы первой пары выполнены с возможностью кругового охвата керна, шкалы второй пары выполнены со стрелками и установлены на одной оси, перпендикулярной оси ложа для размещения керна, с возможностью вращения вокруг керна.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ложе для размещения керна выполнено длиной, не превышающей длины основания устройства.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ложе для размещения керна выполнено длиной, превышающей длину основания устройства.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выполнено с дополнительными секциями, снабженными рельсовыми направляющими, присоединяемыми к основной секции устройства посредством стыковочных элементов.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что дополнительные секции оснащены стойками для закрепления ложа.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что дополнительные секции оснащены стойками с закрепленным на них ложем для размещения керна.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание выполнено в виде одной плоской пластины.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание выполнено в виде нескольких пластин.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рельсовые направляющие выполнены с нанесенной на их внешнюю поверхность измерительной шкалой.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рельсовые направляющие выполнены с измерительной шкалой, нанесенной на закрепленный к направляющим съемный носитель.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ложе для размещения керна выполнено в форме желоба.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измерительные шкалы, выполненные с возможностью кругового охвата керна, выполнены с разъемом, позволяющим тележке при ее продвижении беспрепятственно проходить через стойки с закрепленным на них ложем.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измерительные шкалы оснащены электронными датчиками снятия и вывода информации на цифровой носитель.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стрелки второй пары измерительных шкал оснащены устройством для излучения плоского лазера.

РИСУНКИ