Устройство для измерения температуры грунта в скважине

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 8 У и 976042(51)М. Кд. Е 21 В 47/06 РЮВаратвонвй кеиитвт ььфР ае делам наабрвтеккк н открытий(72) Автор изобретения А. Б, Солодовников с Хабаровский институт инженеров железнодорожного т)йненорта Министерства путей сообпения СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГРУНТА В СКВАЖИНЕ 1Изобретение относится к устройствамдля измерения температуры горных породи может быть использовано для измерения температура вечномерзлых грунтовв скважине.Известно устройство для измерениятемпературных горных пород в скважине,которое содержит корпус, штангу, чувствительный элемент, прижимной блок,причем устройство снабжено диском и кулачками, на которых размещены чувствитотельные элементы, а кулачки кинематически связаны с диском и выполнены свозможностью перемещения до упора состенкой скважины1,т 5Недостатком устройства являетсяневозможность достижения надежного теплового контакта между датчиками теьператууы и стенками скважины, обусловмленная принятой кинематической схемойвыдвижения кулачков. Для обеспечения перемещения кулачков по направляющтжкорпуса необходимо, чтобы корпус имелдостаточное спепление со стенками скважины, В противном случае будет происходить совместное вращение корпуса со штангой, и кулачки не будут перемещаться по направляющим пазам корпуса,Вторым существенным недостатком устройства является синхронность выдвижения кулачков. При соприкосновении одного кулачка с каким-либо препятствием (натек, корка льда на стенке скважины, либо твердая частица горной породы) оотальные кулачки не смогут перемещаться по направляющим из-за жесткой кинематической связи кулачков прижимного блока, в результате чего точность и достоверность измерений значительно понизится. Наиболее близким к предлагаемому по тенической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения температуры грунта в скважине, содержащее корпус с штангой и рычажную систему с контактными элементами, снабженную датчиками температуры 1 21.Недостатком устройства являетсянизкая точность измерения температурыщ-еа недостаточно надежного тепловогоконтакта между датчиком температуры исте нк ой скважины. 5Целью изобретения является повышение точности измерений температурыгрунта в скважине,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для измерения темпера Отуры грунта в скважине, содержащемкорпус с штангой, рычажную систему сконтактными элементами, снабженнымидатчиком температуры, корпус снабжендвумя кольцевыми уплотнителями, установ бленными на внешней стороне корпуса по обестороны от контактных элементов, скребком,размещенным в нижней части корпуса, ипатрубком, проходяшим через устройство,при этом контактные элементы зыполне- щны в форме дисков с возможностью качения по стенке скважины,Кроме того, датчики температуры размешены по окружности дисков,На фиг. 1 изображено устройство, у 5продольный разрез; на фиг. 2 - конструк.ция контактного элемента,Корпус устройства выполнен из двухчастей - внутренней 1 и наружной 2,выполненной в виде стакана с прорезями Зодля контактных дисков 3. Обе части корпуса соединяются с помощью патрубка 4,предназначенного для пропуска потокавоздуха (газов),Оба конца патрубка выполнены резьбовыми. Нижняя гайка 5, размещенная на резьбовой поверхности патрубка предназначенадля закрепления на части. корпуса 1 скреб.ков 6, а верхняя гайка 5 предназначенадля соединения угла подвески 7 штанги8 с частью корпуса 2. Кольцевые уплотнителя 9 размещены на наружных поверхностях частей корпуса 1 н 2. Рычажная система, состоящая из рычагов 10 и пружины 11, шарнирно за 43 креплена на стойках 12, жестко установленных на части корпуса 1. Датчики температуры 13, например, термометры сопротивления размещены по окружности дисков 14, а выводы датчиков припаяны к осевым контактам 15, которые находятся в соприкосновении с контактными пружинами 16. Надежный электрический контакт между токосъемными пружинаМи 16 и вращающимися осевыми контактами достигается посеребрением этих деталей,Датчики температуры 13 покрыты сло ем теплопроводной смазки и защищены от механических повреждений алюминиевым кольцом 17.Провода от токосъемных пружин 16 контактных элементов выведены через отверстие в корпусе и подключены к каротаж ному кабелю,Устройство работает следуюшим образом.При погружении устройства в скважину с помощью штанги 8 скребки 6, соприкасаясь со стенками скважины, занищают их от грязи, натеков, инея и корок льда. Нижний кольцевой уплотнитель 9, соприкасаясь со стенками скважины, дополнительно очищает их от остатков пыли и грязи и заполняет зазор между стенками скважины и частью корпуса 1, исключая обдувание датчиков температуры воздухом. При подходе к устью скважины контактных элементов 3 последние вводятся в скважину и плотно прижимаются к ее стенкам с помощью рычажной системы, на рычагах которой закреплены оси дисков 14 контактных элементов 3. Сжатие пружины 11 приводит к сближению верхних плеч рычагов 10 и повороту рычагов 10 относительно шарниров, имею- шихся на стойках 1 2. Все это приводит к плотному прижиманию контактных элементов 3 к стенкам скважины, Так как скребки и контактные элементы разм щены на одной образующей цилиндричес: кой поверхности скважины, контактные элементы 3 перемещаются по зачишенной скребками 6 и нижним уплотнителем 9 поверхности стенки скважины. Тепловой поток от стенки скважины воспринимается кольцом 17 и передается через слой смазки к датчику 13, где преобразуется в электрический сигнал, передающийся через осевые контакты 15 и контактные пружины 16 на измерительный прибрр по каротажному кабелю.Поток воздуха или газов, вызванный перемещением устройства по скважине или конвекцией, перепускается по патруб= ку 4, расположенному в центре корпуса.Устройство позволяет повысить точность измерения температуры за счет исключения факторов, искажающих естественное распределение температур в скважине, до величины 0,01 С при исполь.= зовании в качестве датчика платинового термометра сопротивления и до величины 0,02 С при использовании медного термометра сопротивления.Формула ИзобретенияУстройство для измерения температу= ры грунта в скважине, содержащее корпуСоставитель В Техред М.Тепе лыгин ктор Н, КорольУ Редактор 959/55 Тираж 623 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений н откры 113035, Москва, Ж-З 5, Раушска, ул. Проектная,ж л 57 фу 2 йсо штангой, рычажную систему с кон- менты выполнены в форме дисков с воза тактнымн элементами, снабженными дат- можностью качения по стенке скважины. чиками температуры, о т л и ч а ю щ е е 2. Устройство по п. 1, о т л и ч ас я тем, что, с целью повышения точ- ю щ е е с я тем, что датчики темпераа ности измерений, корпус снабжен двумя 5 туры размещены по окружности дисков. кольцевыми уплотнителями, установлен- источники информации,ными на внешней стороне корпуса по обе принятые во внимание при экспертизе стороны от контактных элементов, скреб. Авторское свидетельство СССРком, Размещенным в нижней части коринф Я 7157 ЯО кл Е 21 В 47/О 6 1 Я 74 пусв, и патрубком, проходящим через2, Авторское свидетельство СССР устройство, при этом контактные эле- % 741222, кл. Е 21 В 47/06, 1978.