Устройство для определения направления и скорости движения подземных вод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК Я 8 09 19 НИЕ ИЗ ЕН 1 Н ДВТОРСК(57) Изобргеологии,ецие относитгидр гнжецерцоц геологии гид т бытадин иповьпчен о отехцики и мелиспользовацо дляи исследования надежносических гидрогеол о изобретежности аправле вляетци араметровЦепь я повыиение цад цства скорос- ставлецдля определенияи движения подз ая пель достига ия и По чтомцых в тся те ержащем м инеццую к ельную каитом и иском с перим кольцомцентральГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ евародников8,8)свидетельство СССРО 1 9/00, 1979.видетельство ГССРг, О ч 9/00, 984. СТВО ДЛЯ ОПРЕ,ЦЕ.ЕЮИ СКОРОСТИ ДВИ)КЕНИЯ ПО 1 известном устроистве, со гожильный кабель, подсое его нижнему концу измери меру, з аполцецую электр снабженную изоляционным форированцым дилццдричес и вмонтироваццыми в него) Ч 9/02, Е 21 В 47/ОО ным ц равномерно расположеццымц радиальными электродами, подключеннымик жилам многожильного кабеля, и подпружиненной герметцзцруючей крпакойиз изоляционного материала с запелкой сбивакичим грузом, свободно нанизанным на кабель,а также устройство ориентации и фиксации и приборы контроля,подключаемые к верхнему концу указанного кабеля, устройство ориентации и фиксадии расположено внутри измерительнойкамеры и выполнено в виде свободной магцитцои стрелки,на северном конце которой закреплен экран из изоляционного материала, имеюций ицрину, равную расстоянию между удаленными краями двухсоседних радиальных электродов. Врезультате того, что свободная магнитная стрелка ориентируется по направленив магнитного меридиана, экран изизоляционного материала закрываетодин из радиальных электродов, резкоувеличивая сопротивление между нцми центральным электродом, что позволяет по измерениям сопротивления между ними определить положение измерительной камеры относительно магнитного мередиана. Размеиение устройстваориентации и сзиксадии внутри измерительной камеры позволяет исключитьвлияние закручивания кабеля на результаты измерений. 2 ил,1 381409 2Изобретеци относится к гидрогеоттотчттт, ицжецерцой геологии и мелиорации и может быть использовятто для ттоттппеттття ттттдежттосттт исследований гидрот с ологических параметров.1 елт и ц:тобретеция является повыртецие цадежцос.тц устройства для определенив ттяттрттвттетттттт и скорости движения ттодз ет тттт тх п стд. 10Ня Фиг, изображено устройство, прсттцтттьттт.ттт разрез; ца Аиг,2 - А-Л ця фцг.1.Устртйствст содержттт многожильный каротажнитт кабель 1 и пртткретцтецттутт 15 к его нижнему концу изме 1 ттттелт ттукт камеру 2, состоттттскт из изоляиионцого диска 3 с церттторировяццыми тптлццдрическим кольцом 4 и крынки 5, также иэ изоляционного материала. Во внут ретттттткт стецку кольца вмонтированы через равные промежутки радиальные электродтт 6, имектттттте Форму узких стержней, распиленных по диаметру и отшлифствяццых заподлицо с внутренней 25 поверхттостькт цилиндрического кольца. В центре диска ца резьбе укреплен трубчаттттт центральный электрод 7, в верхттттн часть которого эяпрессовац кабель. Токопроводящие жилы кабеля 30 избавлены от стяльттт.тх проволочек, пропущецы внутри центрального электрода и подсоединены каждая к своему радиальному электроду. Одна из жил подсоедицена к центральному электроду. Кринка уплотнена с диском посредством резиновой прокладки 8 и прижимается к диску при помощи зящелок 1 О, Пружина 9 при этом находится в сжатом состоянии. И пружиня и затЧелкя изго товлецы из немагнитцого сплава, Резиновое кольцо 11 герметизирует соединение между цилиндрическим и центральным электродом ц крынкой. В крынку вмоцтировацы две заливные пробки 12, а ца кабель свободно наштзан сбттвяктттий грузик 13. Внутри иэмертттельттстй камеры размещена магнитная стрелка 1 т с воэможностьв свободттого вращения около продольной оси устройства ця поднипцике 15 скольже" ния, Ня северном конце магнитнойстрелки, ттмектттей стрежцевукт форму, закреплен экран 16 иэ изоляционного материала, ттменщий ширину, равнуи расстоттттттн между удаленными краями двух соседцих радиальных электродов. На тссжттттм конце магнитной стрелки устяттстнт 1 етт сттттцттс 1 ттый ттротцвовес 17,Снизу ца диск цявицчен нижний наконечник 18 с отверстием для крепления груза. Стрелка и противовес покрыты нерастворимым изоляционным лаком, няпри 1 тер, на основе эпоксидной смолы. Свободное пространство измерительной камеры заполнено электролитом, например раствором поваренной соли.устройство работает следуит 1 им образом.Ло начала измерений нумеруют радиальные электроды (в произвольном порядке), а затем с помощьи тестера или омметра определяктт, с каким из электродов соединена каждая жила на верхнем конце кабеля, и придаит им ту же цумерацив, что и электродам.Перед спуском в скважину на диске 3 укрепляит крынку 5 посредством упругих защелок 10, Отвинчивяктт обе эаливтсые пробки 12 и через отверстие под одной из них в измерительнуи камеру заливавт электролит, через другое выходит иэ камеры воздух, Затем обе пробки зявиттчиваттт в свои гнезда. Плотность электролита должна быть на 5-10/ выше плотности воды.Не опуская прибор в скважину, подвешивают его ца кабеле так, чтобы кабель располагался по вертикали, а диск 3 - в горизонтальной плоскости. Проверяит исправность устройства, подключая поочередно прибор контроля (это может быть тестер, измерительный мост или какой-либо иэ электроразведочных измерителей) между выводом от центрального электрода и жилами, соответствующими каждому из радиальных электродов. При этом должно быть зафиксировано приблизительно одинаковое сопротивление между центральным и всеми радиальными электродами, за исклттчением того, напротив которого расположится северный конец магнитной стрелки. Из-за того, что этот электрод оказывается закрыт экраном иэ изоляционного материала, сопротивление между ним и центральным электродом становится вьтт 1 те, чем между центральным и остальными радиальными электродами. Опускактт устройство в скважину и устанавливавт напротив водоносного горизонта, местоположение которого определяттт одним иэ известных геофизических методов, Опустив устройство на нужнув глубину, вынерживаит необходимое время для рттскрчивлция и успокоения кабеля и опусклкт по нему сбвлвций грузик 13. Свободно скользя вниз по кабели, грузиксбивает зя счет своего веса зечелку10, сжатая пружина 9 распрямляется иприподнимает крппку 5 вверх до упоразащелок 1 О в верхнви поверхностькрышки 5, открывая доступ подземнмводам к электролиту в измерительной 10камере 2 через перАорлионнье отверстия в цилиндрическом кольце 4, Движущиеся подземные воды постепенно вымьвлит электоолит из измерительнойкамеры, вынося его в направлении свог 15его движенияИзмеряит сопротивление между выводом из центрального электрода и жилами кабеля, идуЧими от каждого израдиальных электродов. 11 о наиеньчем 2 Осопротивлении определяет направлениепереноса электролита, т.е. направление потока, а по наибольшему сопротив.ленив - положение северного концамагнитной стрелки. Зная угловое рас- р 5стояние между радиальпми электрода"ми, определяют магнитцьй азимут потока подземных вод, как угол между радиальными электродами с максимлльным и минимальпм сопротивлением.Если северный конец магнитнойстрелки оказывается расположеццнмпосередине между двумя радиальнымиэлектродами, то это вызывает увеличение сопротивления сразу для обоих35электродов. Так как ширина, экрацаиз изоляционцого материала специально выбрана равной расстоянии междуудаленными (противоположными) краямидвух соседних электродов, то оц закроет сразу два радилльньх электрода.Однако в этом случае увеличение сопротивления будет меньрим, чем приперекрытии одного электрода,Возможен также частный случай,когда направление соверцого концамагнитной стрелки совпадает с направл цием потока, В этом случае будет зяфиксировац резкий локлльь (ця одом или двух электродах) максимум сопротивления нл Аое менее глубокого и более широкого (3-4 электрода) минимума сопротивлений.О скорости движения подземных вод судят по убивании концентрации электролита в измерительной камере с течением времени, для него повторяют с различными экспозициями замеры сопротивления между центральным электродоми тем из радиальных, которнй расположен в направлении движения подземных вод.Формула изобретенияустройство для определения направления и скорости движения подземных вод, содержащее измертельнуи камеру, зяполеуи электролитом и снабженную изоляиоццнм диском с перАорировлннм цилицдрическим кольо н вмонтированными в него ецтральцнм и равномерно расположенными радиальными электродами и подпружиненной герметизируией крьппкой цз изоляционного материала с запелкой, многожильный кабель со свободно нанизанным на него сбивавм грузом, подклвченннй нижним концом куклзлшнм радиальным электродам, а также блок ориентлции и Фиксации и приборы контроля, подключенные к верхнему концу кабеля, о т л и ч а ми е е с я тем, что, с целью повнения надежности устройства, блок ориентации и Аикслцци выполнен в виде свободной магнитной стрелки, ца северном конце которой закреплен экран из изоляционного материала, имеющий ширину, равнуи расстоянии между удаленными краями двух соседних Рядиаль ных электродов, и расположен внутри измерительной камеры.ектор О,Ку Заказ 181/4 Тирам 522 ВНИИЛИ Государственного коми по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушская