Устройство для измерения уровня жидкости в скважине

(5 Е 21 В 47 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСНО ВИДЕТЕЛЬСТ коб 2, Ус ч ающе жено коле те присое выступающ п.1, что влен ги к пос ройство по е с я тем, ами, устан ннення сер ми эа торе но снабыми в мскобам дним ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт ФГидропроект. им. С.Я.Жука и Специализированный проектно-изыскательский и.экспериментально-конструкторскийинститут Гидроспецпроектф(56) 1, Руководство по инженерногеологическим изысканиям для гидротехнического строительства.М.Энергия, 1976, с, 245.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3335819/03,кл, Е 21 В 47/04, 1981.(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕсодержащее стержень, грузы обтекае. -мой формы, прикрепленный к стержнюс одной стороны мерный шнур, а сдругой " индикатор., о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе в наклон-ных скважинах, стержень выполнен вдиде двух жестко соединенных междусобой скоб и снабжен серьгой, размещенной между мерным шнуром и скобами, при этом грузы расположены между.скобаь 4 и на осях, перпендикулярныхосям сИзобретение относится к строительству и может быть использовано дляэкспресс-каротажа скважин, преимущественно наклонных, буримых ПРицементации оснований плотин или подустановку глубоких анкеров, а также 5при полевых гидрогеологических изысканиях и исследованиях и с другимицелями,Известен уровнемер для экспрессопределения уровня воды в вертикальных скважинах, содержащий мерныйшнур с разметкой и прикрепленный кнему индикатор, который может быть.выполнен или в виде датчика-электрода (в электроуровнемере), или в 15виде, хлопушки, т.е, трубки,закрытой с того конца, где прикреп.-.ляется шнур. Измерения. этим уровнемером производятся путем опусканияего в скважину до соприкосновения р 0с водой и извлечения на дневную поверхность Г 1Недостатком этого уровнемера является то, что он предназначен только для вертикальных скважин и не мо- д 5жет быть использован в наклонныхскважинах, .поскольку при опусканиив скважину уровнемер тормозится еестенками и останавливается, не достигая поверхности жидкости, особенноесли расстояние до нее (считая отустья) составляет более 10 м.Известно также устройство дляэкспресс-измерения уровня жидкости внаклонной скважине, содержащее про-.дольный элемент, выполненный в видестержня, на одном конце которогожестко закреплен индикатор в.видедатчика-электрода или хлопушки,а дРугой конец связан с мерным шнуром, и грузы обтекаемой формы, закрепленные на продольном элементестержне, проходящем через центральные отверстия грузов, которые неимеют воэможности вращения вокругоси, перпендикулярной к стержню. 45Кроме того, грузы могут иметь обоймы с расположенными в нихшариками.Измерение глубины уровня жидкости внаклонной скважине этим уровнемеромзаключается в том, что он опускается 50в нее путем скольжения по наклоннойжелобчатой поверхности скважины поддействием составляющей силы тяжестигрузов до соприкосновения индикаторас жидкостью. Глубина воды от устьяскважины фиксируется по мерному шнуру, после чего устройство извлекается на дневную поверхность 12 3.Недостатки этого устройства заключаются в следующем. При опусканиив скважину, пробуренную в скале, оно 60может затормозится и не достигнутьповерхности жидкости, если поверх-.ность стенок скважины имеет большую,шероховатость или каверны, особенно,прй пологих углах наклона скважины 65 к горизонту, Проходимость устройствапо наклонной скважине несколько повышается, когда гладкие грузы имеютобоймы с шариками по всей поверхности обойм, однако такое повышение проходимости оказывается заметным образом только в достаточно чистых скважинах, пробуренных в крепких породах,где нет большого осыпания стенок ишироких трещин, редко встречаемых напрактике. Чаще всего гнезда в обоймах под шарики забиваются песком иглиной и перестают вращаться, в.результате чего налипает много грунтана поверхность обойм между шариками,и грузы становятся более тормозящимися, чем грузы без обойм с шариками.Это делает устройство. ненадежным вработе, особенно при проведении измерений уровня воды в достаточно.глубокой и сильнозагрязненной сква-.жине. При подъеме устройства из скважины оно может либо создать пробку .иэ осыпавшегося грунта, либо заехатьв длинные и глубокие каверны и упереться торцом продольного элементастержня в уступ каверны. В этих случаях устройство не может быть.извлечено на поверхность и оставляется вскважине. При этом может оказатьсябросовой и.сама скважина, если за"клинившееся устройство и мерный шнурне позволят исдользовать эту скважину для повторых измерений или дляустановки в нееанкерных конструкций, что потребует дополнительныхзатрат труда на бурение новой скважины. Изготовление обойм с шарикамии уход за ними при эксплуатации трудоемки, что снижает производитель .ность труда. Такая конструкция усройства требует повышенного расходаматериала на часТую замену мерногошнура, так как. он быстро перетирается о кромки уступов каверн, .поскольку при подъеме уровнемера натянутыйшнур имеет сильный перегиб на такихуступах,Цель изобретения - повышениенадежности в работе в наклонныхскважинах.Поставленная цель, достигается тем,что устройство для измерения уровняжидкости в скважине, содержащеестержень, грузы обтекаемой формы,прикрепленный к стержню с одной стороны мерный шнур, а с другой - индикатор, стержень выполнен в виде двухжестко соединенных между собой скоби снабжен серьгой, размещенной меж-ду мерным шнуром и скобами, приэтом грузы расположены между скобами на осях, перпендикулярных осямскоб.Кроме того, устройство снабженоколесами установленными в местеприсоединения серьги к скобам и выступающими заторец последних.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство в наклонной скважине, нидсбоку; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б нафиг. 1; на фиг, 4 - устройство ссерьгой, нид сбоку; на фиг. 5 - устройство с серьгой и с колесами наторце скоб; на фиг. б - устройствопои упирании н уступ каверны (отсутствуют серьга и колеса).Устройство для измерения уровняжидкости в скважине состоит из двухжестко соединенных между собойскоб 1, н нижней части которых жестко закреплен индикатор 2 в виде раструба, обращенного открытым торцомв. сторонузабоя скважины, а другойконец их связан с мерным шнуром 3,между скобами расположены грузы 4обтекаемой формы, например в формеэллипсоидов или бочек,которые насажены на оси 5 (фиг. 1,),Для исключения заклинивания уровнемера в кавернах при его подъемеверхняя часть скоб снабжена серь".гой б, закрепленной на оси 7, к которой прикреплен мерный шнур 3.(Фиг. 4) Для улучшения проходимости по скважине при подъеме устройство снабжено колесами 8, насаженнымина ось 7 по обе стороныот серьги,причем колеса выступают за торецскоб (фиг. 5) . С целью повышенияпроходимости устройства по.скважинегрузы могут быть насажены на оси(или полуоси). 5 через подшипники.Для облегчения переноса устройстваот скважины к скважине грузы могутбыть облегчены путем выполнения вних внутренних полостей.Индикаторы. 2 могут быть выполненыв виде датчика-электрода, от которого к мерному шнуру по скобам прокладывается провод, а сам мерныйшнур выполняется из электропроводящего изолированного материала, Вэтом случае устройство используетсякак электроуровнемер.Устройство работает следующим образом.Устройство опускают в скважину нашнуре, причем за счет скатывания навращающихся грузах и за счет их эллипсоидной (или бочкообразной) формы обеспечивается безостановочноедвижение устройства по скважине независимо от неровностей поверхностистенок скважины и их загрязненности.Опускание производят.до удара индикатора о поверхность воды, что сопровождается характерным гулким зву-.ковым,сигналом - хлопком 1, и по длине мерного шнура, ушедшего н скважину до появления этого сигнала, определяют на .устье глубину уровня воды в скважине 1, после чего мерный шнур сматывают, устройство извлекают, переносят на другую скважину и измерение повторяют. При оснащении . устройства серьгой б тянущее усилие, переданаемое устройству оператором посредством мерного шнура, .прикладывается к нему через рычаг, образуемый серьгой, что приподнимает его и помогает преодолеть уступ глубокой канерны (фиг. 4). При отсутствии такой серьги устройство может упереться торцом скоб в уступ, что не позволит извлечь его иэ скважины (фиг. 6). При оснащении устройства торцовыми колесами 8 процесс преодоления уступов глубоких каверн облегчается, поскольку при этом торец скоб йерекатывается через уступ.Оснащение устройства серьгой и торцовыми колесами помимо повышения проходимости его по скважине при подъеме уменьшает также опасность обрыва и быстрого изнашивания мерного шнура иэ-за перетирания о кромки уступов каверн, дольше сохраняет разметку на шнуре и требует меньших физических усилий оператора.В варианте исполнения предлагаемого устройства в виде электроуровнемера фиксация глубины уровня жидкости по мерному шнуру производится в момент отклонения стрелки на милли амперметре или по загоранию электрической лампочки, подсоединенным к мерному шнуру ноэле устья скважины, Наличие в электроуровнемере шарнирной серьгы б и торцовых колес 8 повышает срок службы изолированного электропроводного шнура за счет уменьшения истирания изоляции о кромки уступов кавернПреимущество предлагаемого устройства для измерения уровня жидкости состоит и том, что оно позволяет надежно измерять уровень воды в наклонных скважинах, пробуренных преимущественно в скальных и полу- скальных породах. При этом оно просто в изготовлении, удобно в работе, имеет долгий срок службы, не требует частой замены мерйого шнура и может использоваться как глубиномер для оперативного определения глубин скважин при приемке выполненных буровых работ и контроле их качества.1046492 Составитель Г.Алексееваедактор А.Козорйз Техред Ж,Кастелевич Корректарф.Бутяг лиал ППП фП роектная, 4 нт, г.ужго каз 7691/3 ВНИ по 1130Тираж 603 И Государственно елам изобретений , Москва, Ж