Устройство для измерения уровня жидкости в скважине

(19 1)5 Е 21 В 47/ И ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССМ 1486597, кл. Е 21 В 47/04, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯУРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение предназначено для определения уровня воды в скважинах при буровзрывных работах в горной промышленности,Цель - расширение функциональных возможностей путем измерения глубины скважины иупрощение конструкции. Для этого измерительный прибор соединен мерными проводами 5 с зондом. Последний выполнен ввиде двух соосно расположенных и разделенных между собой изолятором 3 электродов 2 и 1, соединенных соответственно с плюсом и минусом измерительного прибора. Электрод 2 выполнен в виде кольца из электроп ро водя щего материала. Электрод 1 установлен в изоляторе 3, имеет коническую форму и выполнен из алюминия. Изолятор 3 установлен в кольцевом электроде 2, При достижении зондом дна скважины в результате среза запоссированной поверхности алюминиевого электрода 1 о неровности дна скважины генерируется электрический сигнал импульсной формы, по которому измерительный прибор фиксирует глубину скважины, При достижении зондом поверхности жидкости в результате электрохимических процессов, происходящих в гальваническом элементе, представленном электродами 1 и 2 и жидкостью, вырабатывается электрический сигнал и на измериельном приборе производится отметкалубины по длине мерных проводов 5, опукаемых в скважину с зондом. 3 ил.50 Изобретение предназначено для определения уровня воды в скважинах и можетнайти применение в горной промышленности при буровзрывных работах, для определения уровня остаточной жидкости вскважине.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путемизмерения глубины скважины и упрощениеконструкции.На фиг.1 показана конструкция зондаустройства; на фиг,2 - скважина, частичнозаполненная водой, вместе с зондом, находящимся в жидкости; на фиг.3 - график изменения тока измерительного прибора приизмерении уровня жидкости и глубиныскважины.Устройство содержит алюминиевыйэлектрод (наконечник) 1, железный электрод (кольцо) 2, разделенные изолятором 3 иустановленные соосно, резиновую прокладку 4, Алюминиевый электрод 1 соединен через мерные провода 5 с минусомизмерительного прибора 6. Электрод 2 соединен с плюсом прибора 6. Изолятор 3 установлен в кольце 2.Устройство работает следующим образом,8 процессе измерения уровня жидкостив скважине опускается измерительныйзонд, содержащий электроды 1 и 2. Когдазонд достигает поверхности жидкости, в результате электрохимических процессов,происходящих в гальваническом элементе,представленном алюминиевым наконечником 1, железным кольцом 2 и жидкостью, вкоторой всегда имеются ионы солей, переходящих в раствор из окружающего горногомассива, вырабатывается электрическийток величиной 1. На приборе 6 производится отметка глубины п 1 по длине коммутационных (мерных) проводов 5, опускаемых вскважину с зондом. При достижении зондомднэ скважины, в результате среза запоссивированной поверхности алюминиевого наконечника 1 о неровности дна скважины,генерируется электрический сигнал 2 импульсной формы, В этот момент по сигналу 12 измерительный прибор б фиксирует глубину Ь 2 скважины. Если окружающий массив обладает высокой электропроводностью. то одним из контактных проводов может служить горный массив. При этом алюминиевый нако-. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 нечник 1 соединяется с минусом электроизмерительного прибора 6. В этом случае гальванический элемент образуют алюминиевый наконечник 1, земля и водный раствор солей.В лабораторных условиях устройство, состоящее из алюминиевого наконечника 1 площадью 400 мм и железного кольца 2 площадью 400 мм, разделенных изолятором 3, подсоединяют с помощью коммутирующих.проводов 5 к электроизмерительному прибору 6. Зонд опускают в.емкость с водопроводной водой, при этом генерируется устройством электрический сигнал величиной 200 мкА, Механическим способом производят срез пассивной пленки, когда электрод 1 находится в жидкости, при этом генирируется сигнал импульсной формы, амплитудное значение тока достигает 450 мкА и длительности 1,6 с. Через 1,6 с электрод покрывается пассивной пленкой и сигнал уменьшается до 200 мкА. Электрохимический датчик вырабатывает, находясь в скважинной воде, разность потенциалов величиной 0,6 В.При опробировании устройства в промышленных условиях вес зонда составляет 0,7 кг, глубина скважин меняется от 10 до 25 м, а уровень воды в них варьирует от 0 до 25 м. При ударе о дно скважины сигнал возрастает от уровня 250 - 280 мкА до величины 480 - 520 мкА.Применение устройства позволяет с достаточной на практике точностью измерять степень обводненности и глубину взрывных скважин, Знание этих параметров приводит к экономии водостойкого взрывчатого вещества, имеющего большую стоимость. Формула изобретения Устройство для измерения уровня жидкости в скважине, содержащее измерительный прибор, соединенный мерными проводами с зондом, выполненным в виде двух соосных разделенных изолятором электродов, один из которых заострен, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, первый электрод выполнен в виде кольца иэ электропроводящего материала, второй электрод установлен в изоляторе, имеет коническую форму и выполнен из алюминия, причем первый и второй электроды соединены соответственно с "плюсом" и "минусом" измерительного прибора, а изолятор установлен в кольце,1629514 Фи Составитель А,РыбаковРедактор И.Дербак Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 каз 419 Тираж 366 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушскэя наб 4/5