411203

4 И 203 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУСоюз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 19.Х.1971 ( 1715624/22-3) л. Е 21 Ъ 47/06 присоединением заявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРпо двлам изобретенийи открытии ПриоритетОпубликова УДК 622.241.8.05(088,8,1974 еньа опубликования описания 27 Х.1974 Авторыизобретения А. Н. Щербань и В. П. Черняк нститут технической теплофизики АН Украинской ССРЗаявитель СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАССИВ ГОРНЫХ ПОРОД СТЕНОК СКВАЖИНЫИзобретение относится к термическим исследованиям скважин,Известен способ измерения температурымассива горных пород стенок скважины путемопределения температуры среды, например, 5бурового раствора, заполняющей скважину впериод простоя.Предлагаемый способ, повышающий точность измерений, отличается от известного тем,что буровой раствор на исследуемом участке 10изолируют от остальной пачки пород и нагревают до температуры, заведомо превышающейтемпературу горных пород на данной глубине,после чего, прекратив нагревание и регистрируя изменение температуры раствора, фиксируют ее величину в момент перехода от уменьшения к возрастанию и по значениям этой величины и величины температуры поверхностистенок скважины в период ее простоя определяют величину температуры массива горных 20пород.Сущность способа заключается в том, чтораствор, температура которого измеряется,изолируют на участке измерения, например,на забое скважины от остальной пачки и нагревают равномерно по всему объему, например, электрическим нагревателем до температуры, заведомо превышающей температуругорных пород на данной глубине. Изоляциянагреваемого раствора и равномерность на грева позволяет исключить явление свободнои конвекции.После достижения необходимой температуры, величина которой контролируется с помощью датчиков, помещенных в нагреваемый раствор и связанных с показывающими приборами на поверхности, нагреватель отключается, а изменение температуры раствора регистрируется вплоть до наступления температурной инверсии, т. е. до того момента, когда остывание раствора сменяется возрастанием его температуры, обусловленным притоком тепла из горного массива. Зафиксированная в этот момент температура раствора служит исходной для вычисления естественной температуры горных пород.Изложенное выше поясняется графиком, где в координатах 1 (температура) и Р (расстояние от оси скважины) показано изменение температуры внутри скважины радиуса Я, и в горном массиве при ее определении предлагаемым способом. Кривая 1 и горизонтальная 1 а представляют собой распределение температуры в массиве и внутри скважины после подъема инструмента. Температура 1 соответствует температуре в момент выключения нагревателя. Остывание нагретого раствора в скважине приводит к некоторому нагреванию пород в радиусе Ро от оси скважины (горизонтальная прямая и кривые 2),411203 а Р 1 2 п )уст2 пр оставитель Р. Иванов Техред Л. Богданова ектор Е. Зимина Редактор В. Зивтын Подпис раж 5 Изд.1164 аказ 1120 ипографив, пр. Сапунова,При дальнейшем остывании раствора и одновременном восстановлении естественного температурного поля в массиве температура внутри скважины становится равной температуре пород на стенке (положение 3). Начиная с этого момента, температура в скважине возрастает вместе с возрастанием температуры пород приствольной зоны за счет притока тепла из горного массива, в результате чего температурный график при достаточно большом времени выстойки займет положение 4, отвечающее естественной температуре горных пород 1 п в момент, когда оно не будет нарушено в скважине конвективным переносом тепла.Как видно из графика в положении 3 существует возможность перехода от температуры, измеренной внутри скважины к температуре горных пород 1 благодаря тому, что температура горных пород на стенке скважины и внутри ее в этот момент строго равны друг другу. Для осуществления указанного перехода можно воспользоваться формулой. где 1 Р - температура раствора в период циркуляции; 2 - температура раствора в момент инверсии;02,р - безразмерная температура пород на стенке скважины в период простоя. Предмет изобретения 10Способ измерения температуры массивагорных пород стенок скважины путем определения температуры среды, например, бурового раствора, заполняющей скважину в пери од ее простоя, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности измерений, буровой раствор на исследуемом участке изолируют от остальной пачки пород и нагревают до температуры, заведомо превышающей темпе ратуру горных пород на данной глубине, после чего, прекратив нагревание и регистрируя изменение температуры раствора, фиксипуют ее величину в момент перехода от уменьшения к возрастанию, после чего по значениям этой 25 величины и величины температуры поверхности стенок скважины в период простоя определяют величину температуры массива горных пород.