Пристрій для вимірювання діаметрів і порожнин свердловин

Пристрій для вимірювання діаметрів і порожнин свердловин, що містить корпус, шарнірно сполу 3 геологорозвідувальних і інших за призначенням свердловин, розбурюваних з денної поверхні. За допомогою цих методів визначають фактичний діаметр свердловин і розміри каверн для розрахунку об'єму затрубного простору при цементуванні обсадних колон, вибору місць установки їх башмаків і контролю стану стволів свердловин у процесі їх буріння по гірських породах з міцністю, значно більшою, ніж у вугільного пласта. Існуючі каверномери і профілеміри всіх типів містять систему мірних важелів, величина розкриття яких за допомогою спеціальних датчиків перетворюється в електричні сигнали, що передаються по спеціальних кабелях на денну поверхню на реєструвальний прилад. Відмінність всіх цих пристроїв полягає в електричних схемах, конструкціях і способах розкриття мірних важелів. Так, наприклад, відомий профілемір [3], який складається з корпусу, шарнірно-сполучених з ним підпружинених важелів, індикаторів кута розкриття важелів, встановлених на шарнірно-сполученому кінці кожного вимірювального важеля, і перетворювачів сигналу, встановлених в корпусі в захисній камері. При проходженні в свердловині важелі копіюють рельєф її стінок, розкриваючись на певний кут, який фіксується індикаторами їх положення. Недоліками профілеміра є відсутність рішень по механічному приведенню вимірювальних важелів в транспортний (перед введенням пристрою в свердловину) і робочий (після введення пристрою у вибій свердловини) стани і здійсненню автоматичних вимірювань довжини досліджуваної свердловини синхронно з роботою індикаторів кута розкриття важелів. Ці недоліки не дозволяють використовувати відомі пристрої для свердловин, пробурених по вугіллю. Найближчим до передбачуваної корисної моделі по технічній суті і результату, що досягається, є каверномір КМ-2 [4]. Пристрій складається з: корпусу, шарнірно-сполучених з ним підпружинених важелів, замка їх відкриття і закриття за допомогою електромагніту, що вмикається з поверхні, індикаторів кута розкриття важелів і потенціометричних перетворювачів їх сигналів, які передаються по кабелю на реєстру вальний пристрій, що знаходиться на поверхні. Недоліками каверномера КМ-2 є те, що він призначений тільки для досліджень вертикальних і крутопохилих геологорозвідувальних і технічних свердловин, пробурених з денної поверхні на глибину 100м і більше, має розмір по довжині 1,66м і для його експлуатації необхідна спеціальна поверхнева геофізична установка з реєструвальним пристроєм, джерелом живлення, сполученими між собою каналом зв'язку - геофізичним кабелем, а також потрібен спускопідіймальний механізм і різне допоміжне обладнання. Все це неможливо використовувати для коротких (завдовжки до 5,0м) свердловин, розбурюваних при оцінюванні НДС в гірничих виробках шахт по вугільних пластах з кутами залягання від 0° до 45°. У основу передбачуваної моделі поставлено завдання створення пристрою для вимірювання діаметрів і порожнин свердловин, в якому на кор 49695 4 пусі, що має шарнірно-сполучені з ним підпружинені важелі з індикаторами кута розкриття важелів, перетворені сигнали яких передаються по кабелю на реєструвальний пристрій, встановлені керований вручну механічний пружинний фіксатор приведення важелів в транспортний і робочий стани і каретка з автоматичним лічильником, що фіксує за допомогою індикатора довжину свердловини синхронно з показниками кутів розкриття важелів, при цьому джерело живлення пристрою, що складається з типових елементів електроживлення, і реєструвальний прилад розташовують в гірничій виробці шахти безпосередньо біля устя розбурюваної свердловини, за рахунок чого досягається технічний результат - спрощення технології і пониження трудомісткості робіт з оцінювання напружень у вугільних пластах. Поставлене завдання розв'язується тим, що пристрій для вимірювання діаметрів і порожнин свердловин, що містить корпус, шарнірно сполучені з ним підпружинені важелі, індикатори кута розкриття важелів і перетворювачі їх сигналу, які передають по кабелю інформацію в реєструвальний пристрій, згідно із корисною моделлю, містить керований вручну механічний пружинний фіксатор для приведення вимірювальних важелів в транспортний і робочий стани і каретку з автоматичним лічильником, що фіксує за допомогою індикатора довжину свердловини синхронно з показниками індикаторів кута розкриття важелів, при цьому джерело електроживлення пристрою і реєструвальний прилад сигналів, що надходять від індикаторів, розташовують в гірничій виробці шахти безпосередньо біля устя розбурюваної свердловини. Порівняльний аналіз рішення, що заявляється, з прототипом дозволяє зробити висновок, що пропонований пристрій відрізняється від відомого наявністю керованого вручну механічного пружинного фіксатора приведення важелів у транспортний і робочий стани, а також каретки з автоматичним лічильником, що фіксує за допомогою індикатора довжину свердловини синхронно з показниками кутів розкриття важелів. При цьому джерело електроживлення пристрою і реєструвальний прилад сигналів, що надходять від індикаторів, розташовують не на денній поверхні, а в гірничій виробці шахти безпосередньо біля устя розбурюваної свердловини. Таким чином, пристрій, що заявляється, відповідає критерію «новизна». Пропонований пристрій діаметром 30мм, завдовжки 350мм (Фіг. 1) складається з корпусу 1, зі встановленими на ньому кареткою 2 з лічильником 3 вимірювання довжини досліджуваної ділянки свердловини, виконаним у вигляді індикатора обертів колісної пари; шарнірно сполучених підпружинених вимірювальних важелів 4, індикаторів кута їх розкриття 5, пружинного фіксатора положення важелів 6, а також містить перетворювач сигналів індикаторів. При цьому джерело електроживлення пристрою і реєструвальний прилад сигналів, що надходять від індикаторів, розташовуються не на денній поверхні, а в гірничій виробці шахти безпосередньо біля устя розбурюваної свердловини. 5 49695 Пристрій працює у такий спосіб. Корпус пристрою 1, важелі 4 якого знаходяться в транспортному стані, сполучають за допомогою гвинтової втулки з робочою штангою і засовують з використанням каретки 2 у вибій пробуреної і очищеної від бурового дрібняку стислим повітрям свердловини (Фіг. 1). Натисненням на штангу притискують пружинний фіксатор 6 до вибою свердловини і розкривають вимірювальні важелі 4 (Фіг. 2). При цьому автоматично встановлюється початковий (нульовий) показник довжини свердловини. Після чого починають повільно переміщати пристрій із вибою свердловини до її устя, автоматично фіксуючи довжину досліджуваного інтервалу синхронно з величиною кутів розкриття важелів. За результатами оброблення вимірювань відомими методами визначаються діаметри і розміри порожнин свердловини, що дає можливість побічно визначати поінтервальний вихід бурового дрібняку. Пропонований пристрій забезпечує оцінку НДС вугільного пласта. Передбачений пружинний фіксатор, керований вручну, підвищує надійність експлуатації пристрою, виключаючи можливість заклинювання вимірювальних важелів. Автоматизація вимірювань зменшує витрати праці і часу, роблячи оцінювання НДС технологічнішим і точні Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 шим. Пропоноване технічне рішення може бути використане для оцінювання ступеня небезпеки ділянок гірничих виробок за динамічними явищами типу гірських ударів або раптових викидів вугілля, породи і газу. Джерела інформації: 1. Правила ведення гірничих робіт на пластах, схильних до газодинамічних явищ [Текст]: СОУ 10.1.00174088.011-2005. - Прийнято Мінвуглепромом України 30.12.2005. - Вид. офіційне. - К.: Мінвуглепром України, 2005. - 462 с. 2. Дьяконов, Д.И. Общий курс геофизических исследований скважин [Текст] / Д.И. Дьяконов, Е.И. Леонтьев, Г.С. Кузнецов. - М.: Недра, 1997. 432 с. 3. А.с. 2244120 Россия, МПК Е21В 47/08, G01В 7/30. Профилемер [Электронный ресурс] / Асманов Р.Н., Даниленко В.Н., Зараменских Н.М., Ленский А.В. (Россия). - 2002126035/03, заявл. 30.09.2002; опубл. 10.01.2005, Бюл. №1. - Режим доступа: www/URL: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DBRUPAT&rn=5044&DocNumber=2244120&TypeFile=h tml/ - 05.10.2009 г. - Загл. с экрана. 4. Коваленко В.Е. Геофизические работы в скважинах [Текст] / В.Е. Коваленко. - М: Недра, 1992. - с. 121-123. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601