Способ определения границы мерзлых пород в скважине

(51) Е 02 Р 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ й вГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ)ТИЙ"Полярноуралгеология" и Воркутинскфилиал Ленинградского горного инсттута им. Г.В.Плеханова(56) 1. Общее мерэлотоведение1 геокриология), Под ред. В.А.Кудряцева, изд.2-е, М., МГУ, 1978.2. Авторское свидетельство СССРР 622927, кл. Е 02 В 1/02, 1978(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ МЕРЗЛЫХ ПОРОД В СКВАЖИНЕ, включающий облучение поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра и измерение степени отражения света поверхностью пород, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и достоверности получаемых результатов путем увеличения отражательной способности мерзлых пород, перед облучением поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра устье скважины герметизируют, на дно герметизированного объема скважины вводят воду, а температуру воздуха в этом объеме поддерживают ое 1-2 С до получения инея на поверхности мерзлых пород.1098995 30 Составитель Л,ТронинаРедактор Н.Лазаренко Техред Т.дубинчак Корректор А. Тяско Заказ 4330/24 Тираж 644 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Изобретение относится к гидрогеологическим и инженерно-геологическйм изысканиям р районах распространения многолетнемерэлых иЕпромеэающих пород, а более конкретно к способам определения границпород с температурой ниже 273 К(О К 1, преимущественно в скважинах,и может быть, использовано для контроля за температурой грунтов.Известен способ определения границы мерзлых пород в скважине,включающий измерение температурыгрунтов ртутными термометрами 13.Недостатком этого способа является низкая производительность, 15обусловленная инерционностью термометров и точечным измерением температуры.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ определения границымерзлых пород в скважине,включающийоблучение поверхности пород электромагнитным излучением видимойчастью спектра и измерение степениотражения света поверхностью по 25род 23.Недостатками известного, способаявляется ограниченная областьприменения, обусловленная зависимостью достоверности определениямерзлых пород от наличия льда наисследуемой поверхности и загрязненностью поверхности непрозрачными час.тицами пород, а также недостаточнойчувствительностью вследствие близкихзначений параметров, характеризующих 35отраженную способность (альбедо),для мерзлых и талых пород, даже приналичии льда на поверхности.Целью изобретения является повышение точности и достоверности получаемых результатов путем увеличенияотражательной способности мерзлыхпород,Поставленная цель достигается тем, 45 что согласно способу определения гра. ницы мерзлых пород в скважине, включающему облучение поверхности пород электромагнитным излучением видимойчастью спектра и измерение степени отражения света поверхностью пород, перед облучением поверхности пород электромагнитным излучением видимой частью спектра устье скважины герметизируют, на дно герметизированного объема скважины вводят воду, а температуру воздуха в этом объеме поддерживают 1-2 С до получения инея на поверхности мерзлых пород.Способ реализуют следующим.образом.Требуется определить границу мерзлых пород в скважине. На дно скважины наливают воду так, чтобы она не касалась поверхности измеряемых пород, Устье скважины герметично закрывают пробкой. Объем воды определяют таким образом, чтобы она не замерзла до окончания процесса образования инея на мерзлых породах. Температуру в скважине поддерживают на уровне 1-2 ОС, При такой температуре иэ воздуха будет образовываться иней на поверхности мерзлых пород, так как соблюдаются условия для конденсации влаги на поверхности и вносятся минимальные температурные нарушения в породу, Оптимальное время выстаивания скважины до образования слоя инея определяют экспериментально на эталонной скважине с температурой мерзлых пород, близкой к 0 С. При указанных условиях на участках стенок скважины с температурой ниже 0 С образуется слой инея. Отражательная способность инея составляет для видимого света 85 - 90, в то время как отражательная способность большинства пород не превышает 20 - 25. После образования инея измеряют отражательную способность с помощью, например, скважинного прибора, вклю" чающего фотометр, и наземного электронного блока, который преобразует, измеряет и регистрирует интенсивность электрического сигнала. В результате получается распределение значений альбедо по измеренной поверхности стенок пород в скважине. Мерзлые участки, покрытые инеем, будут иметь высокие значения альбедо, а талые в 2-3 раза меньше значения границы между талыми и мерзлыми породами будут характеризоваться скачкообразным повышением альбедо.Использование предлагаемого способа обеспечивает высокую точность и достоверность при определении гра- ницы мерзлых пород по сравнению с известным способом, на точность измерения не оказывают влияния загрязненность поверхности, не требуется энергоемкая операция по оттаиванию мерзлых пород, возможно также проведение многократных измерений без нарушения температуры пород.