Скважинный деформограф

 

Изобретение относится к .геофизическому приборостроению и лредназначено для измерения объемных деформаций земной поверхности. Повышение точности измерения в данном ycтpoйqтвe достигается использованием герметизированного посредством сильфона калибровочного узла, а также герметизированного фотозлектрического датчика деформации. Дополнительно повышается долговременная стабильность устройства. 1 ил. ю оо со о О) 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 с 01 ч 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3700780/24-25 (22) 14,02.84 (46) 23.06.86. Бюл. У 23 (71) Институт физики Земли им. О.Ю,П1мидта (72) Д.Г.Гриднев и И.Л.Нерсесов (53) 550.834(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 673949, кл. G Ol .V I/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 949585, кл. С О1 Ч 1/16, 1981.

„Я0„„1239664 А1 (54 ) СКВАЖИННЫЙ ДЕФОРМОГРАФ (57) Изобретение относится к .геофизическому приборостроению и предназначено для измерения объемных деформаций земной поверхности. Повышение точности измерения в данном устройстве достигается использованием герметизированного посредством сильфона калибровочного узла, а также герметизированного фотоэлектрического датчика деформации. Дополнительно повышается долговременная стабильность устройства. 1 ил.

1239664

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для измерения объемных деформаций земной поверхности с целью поиска предвестников землетрясений, изучения внутреннего строения Земли, 1 обнаружения искусственных возмущений земной поверхности, определения пространственного положения нефте.газовых залежей. . Цель изобретения — повышение точности измерения за счет устранения дрейфа нульпункта деформографа, На чертеже приведена схема деформографа, Прибор состоит из герметичного корпуса 1 из нержавеющей стали, заполненного нейтральной жидкостью, датчика деформации, который включает в себя металлический сильфон 2, шток 3, экран 5 с отверстием 6, светодиод 7 и фа-.îoý ëeìeíò 8. Сильфан 2 верхним концом герметично соединен с верхним основанием ч корпуса, а нижним концом герметична — c нижним концом подпружиненного штока 3. Шток

3 смонтироВан па оси сильфона 2 и пропущен через отверстие в основании

4. Экран 5 жестко соединен с верхним концам штока 3,, Прямоугольное .отверстие 6 выполнено по центру экрана 5, С одной стороны экрана па центру отверстия установлен светодиод 7, с другой — дифференциальный фотоэлемент 8, жестко соедиченные с основанием Й, Калибровочное устройство включает в себя металлический сильфан 9

; са штокам 10„ микраметрический винт

11 с датчиком 12 перемещения, реверсивный двигатель 13. Снльфон 9 верхним концом герметична соединен с осчованием ч, а нижним концом герметична — с нижним концам подпруялненнаго штока 10, Последний проходит через отверстие в основании А и сва . им верхним концом связан с микрометрическим винтам 11, на головке которого жестко закреплен датчик 12 пе" ремещения (счетчик долей оборота микрометрическаго винта), Вращение .микрометрического винта 11 обеспечивается реверсивным двигателем 13.

Блок 14 управления калибровочным устройством обеспечивает подачу и выполнение команд по смещению мик-. рометрического винта. 11 (штока 10, сильфона 9) на точна заданное рас" стояние, B цепь фотоэлемента 8 подключен регистратор 15, в качестве которого мажет применяться регистр с гальванометрической системой регистрации, компенсационный самопишущий потенциометр типа КСП-4 или цифровой вольтметр типа Ф-30 с цифропечата" ющим устройством. скважины в условиях, обеспечивающих неизменность температуры окружающей в среды с точностью не ниже 0,0001 С в сутки и исключающих влияние изменений атмосферного давления нено" средственна на конструкцию деформа" графа, Обеспечивается ега жесткая связь с окружающей горной породой, Подключается питание светодибда и пульта управления калибровочного устрайс-ва. В цепь фотоэлемента подключается регистратор. Смещениеммик" рометра в соответствующую сторону индикатор регистратора выводится в среднее положение шкалы в нулевое положение), Деформация окружающей породы передается жестко скрепленному с ней корпусу деформографа.

Корпус прибора деформируется, и эта деформация посредствам жидкости перецается на сильфон датчика деформации, 115

В зависимости от знака деформа ции сильфон сжимается или расширяется, при этом смещается шток с эк ,раком датчика деформации, жестко связанные с сильфоном..Световой поток на каждой из составляющих диф ференциального фотоэлемента при этом изменяется, а: следовательно, изменяется и электрический сигнал в цепи фотоэлемента, Регистратор регист рирует кривую изменения электрического сигнала, пропорционального величине изменения деформации окружающих деформограф горных пород. Знак деформации определяется посредством смещения микрометра и связанного с ним сильфона.

Основание 4 выполнено в виде стакана, герметично соединенного с корпусом 1 и герметично закрытого крышкой 16, Оно является основной монтажной платой деформографа.

Деформограф работает следующим

o6pB3GM

Деформограф устанавливается на дне

1239664

Для эталонирования деформографа с целью осуществления количественной оценки объемных деформаций (определения.масштаба записи деформографа) микрометру задается точно известное смещение, а следовательно, и смещение связанному с ним сильфону. Пусть диаметр сильфона равен

10 мм, шаг микрометрического винта

0 5 мм, счетчик долей оборота микрометра обеспечивает отсчет через каждые 18 поворота микрометра. о

Таким образом, оборот винта равен 20 долям, Поворот микрометра на 18 соответФ ствует смещению связанного с ним сильфона на 0,025 мм. Эталонное изменение внутреннего объема деформографа при этом равво

Э

Vý=1,96 мм /долю °

Пусть внутренний диаметр корпуса деформографа равен 100 мм, высота деформографа 2000 мм, тогда. внутренний объем корпуса демографа; V =

W5 ° 7 ° 10 мм

Таким образом, поворот микрометра на 18 изменит начальный внутренний объем корпуса деформографа на

1,2 ° 10, Деформограф может применяться не .только для поиска нредвестников землетрясений, регистрации искусственных возмущений земной поверх. ности, но и для регистрации приливных реформаций земной поверхности с целью изучения внутреннего строения .Земли и определения пространственно-. го положения нефтегазовой залежи, Для определения масштаба записи деформографа микрометру задаются смещения на и долей, при этом индикатор регистратора. смещается на ш делений, Масштаб записи определяется из выражения К=. мм /деление.

nV y

Предлагаемый деформограф отличается повышенной долговременной стабильностью и точностью за счет

45 использования герметизированного калибровочного .узла и фотоэлектрического датчика деформации. формула изобретения

Скважинный деформограф, содержащий датчик деформации, включающий в себя металлический сильфон, размещенный в герметичном металлическом корпусе, заполненном нейтральной жидкостью, калибровочное устройство, состоящее из металлического штока, соединенного с микрометрическим винтом на головке которого установлен датчик перемещения, реверсивного двигателя и блока управления, регистра тор, о т л и н а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет устранения дрейфа нульпункта деформографа, в деформограф дополнительно введен металлический сильфон, один конец которого герметично соединен с нижним концом штока калибровочного устройства, а второй конец герметично соединен с верхним основанием корпуса деформографа, металлический сильфон дат" чика деформации одним концом герметично соединен с верхним основанием корпуса деформографа, а другим.концом герметично соединен с первым концом дополнительно введенного штока, смонтированного по оси сильфона, причем шток пропущен через отверстие в верхнем основании корпуса и своим вторым концом жестко соединен с металлическим экраном, по центру которого выполнено прямоугольное отверстие, с одной стороны,экрана симметрично отверстию установлен свето-. диод, с другой стороны — дифференциальный фотоэлемент фотоэлектрического преобразователя, жестко соединенные с верхним основанием корпуса, а верхнее основание корпуса выполнено в виде стакана, герметично соединенного с корпусом и герметично вакрытого крышкой.

1239664

Составитель N.Cèàñcêèé

Редактор: Н.Рогулич Техред Л.Олейник Корректор

Заказ 3393/47 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб.„ д, 4/5

Е.Рошко

Производственно-полигра4ическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4