Прибор для определения направления и скорости движения грунтового потока

Класс 4249 ВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТ(Н ф с)р , я .раца1 е Х 1Р ПИ С Риб и скорос а для определения направлен движения грунтового пот К. В. Бродо 25 августа рисоединен р. о перв., о перв. Я 133955), сб сентября 1933 года (се авторского сеиаетельстеа о авК,ием заявк135344 бликоеано 3 юля 1934 го О выда в по- воды от мути внутриодной имеются дополнительнление вленные., сменныегид-, фильтры 4, г=1, 2, 3 каждого сек ра е, плотно встаи тарированные4 аналогичного роиство, схема котошними измеоительуказана на фиг, 2.части цилиндр 15 ерстия для выводауправления 16, оводного кабеля 17,пределительное уст рого вместе с вне ными приборами В верхней своей имеет четыре отв наружу рычагов . с=1, 2, 3) и пятипр те плотно вставлены смета рированные пористые =1, 2, 3, 4), имеющие он защитные сетки 5. ильтров 4, - гидродинамиение секторов 3, с грун . Для вторичной очистки резы, в которь няемые и фильтры 4, (1, с обеих стор Назначение ф ческое сообщ товым потоком 329-6) Назначение прибора определят левой обстановке при наличии кважины и без откачки напра рунтового потока, его ско рост мравлическии уклон, коэфициент фильтрации, а также изменения этих элементов по вертикали.На чертеже фиг, 1 изображает схематически вертикальный разрез части прибора, погруженного в грунт; фиг, 1, 1, 1 и 1 - поперечные разрезы ее; фиг, 2 - регулировочную часть для отсчета показаний.Прибор состоит (фиг. 1) из полого цилиндра б, разделенного внутри крестообразной перегородкой 2 на четыре изолированных сектора 3, (т=1, 2, 3, 4), заполняемых при пользовании прибора водою. В каждом из секторов в боковых стенках цилиндра б имеются вы)первым фильтрам устройства. Цилиндр бснизу плотно накрыт съемной крышкой 7, закрепляемой гайками 8 на , болту 9, являющемся продолжением перегородки 2, несущей припаянныйдиск 10, прижимающий резиновую про; кладку 11, Сверху цилиндр б плотнозакрыт крышкой 12 имеющей четыре отверстия для трубок 13 из диэлектрика , (г= - 1, 2, 3, 4), сообщающихся с внутренними секторами цилиндра. На ци) линдр б навинчивается снизу полыйцилиндр 14, назначение которого - создать гидродинамический подпор,а сверху - полый цилиндр 15, имеющийназначением защитить внутреннее расТрубки 13 (фиг, 2) с четными индексами составляют одну водопроводящуюсистему, а трубки с нечетными индек. сами - другую такую же систему, соединяющую диаметрально противоположные секторы 3,. цилиндра 6.Каждая из двух систем имеет с одногоконца разветвление, в одну ветвь которого включен сменный эталон сопротивления - фильтр 18,. (1=1, 2), а другая ветвь проходит через общий дляобеих сисгем кран 19, вращающаясячасть которого 2 О, укреплена на рычагеуправления 16, выходящем из ци.линдра 15 наружу,Каждая из двух систем трубок дваждыпроходит через общий восьмерчыйкран 19., и имеет по две пары электродов 21, расположенных на определенных расстояниях друг от друга, а также по одному отводу 22,=1, 2), запираемых кранами 23., и 23 и служаших для улавливания и последующеговыпуска мелких пузырьков газа, местное скопление которого в живом сеянии трубок могло бы нарушить правильность действия прибора,Восьмерныйкран 19., четырьмя своими каналаии 24 соединяется с однойстороны при помощи трубки 25 г сосудом 26, а с другой стороны черезтрубку 27 с сосудом 28. Оба сосуданаполнены раствором электролита 29,.имеющего удельный вес, равный удельному весу воды или близкий к нему.Один из этих сосудов сообщается с наружным воздухом через отверстие 3 Ов крышке 31, а другой закрьгг поршнем 32, закрепленным на выходящемнаружу рычаге управления 16,. и служит длч промывки электролитическимраствором каналов 24 крана 19 пробка 2 О, (фиг, 2) крана 19 поворотнаяи закрепленная на рычаге своего управления 16. изображена в поперечноиразрезе на фиг, 2, При ее поворотена 180 каждая из четырех пар каналов 24 взаимно меняется иестами, и приэтом в каждую из четырех труоок 13вводится по капле электролита. Прииспользовании окрашенной жидкости 29и прозрачных трубок 13 можно невооруженным глазом определять положение введенной капли в трубке 13 что имеетзначение главным образом для тарировки прибора, а также для контроляза удалениеи пузырьков газа и для проверки, не осталось ли в трубках 13капель электролита 29, Для обеспеченияуказанного контроляок жидкостив трубках 13 на время прерывается поворотом крана 2 О,. на 90. Вообще жеприменение прозрачных (и в этом слу чае обычно градуированных 1 трубок 13не обязательно,При установившемся в трубках 13токе жидкости две из четырех введенных капель электролита будут иметьдвижение к электродам 21. Из четырехпар кольцевых электродов 2 Ф," вделанных в трубки 13, и изготовленных изгубчатой платины, тантала или иногометалла, хорошо поглогцающего газы;четыре однозначных электрода присоединены к проводу,Й, а четыреостальных - соответственно к проводам 33, (=-1, 2, 3, 4), Для точностиотсчетов необходимы дополнительныесерии промежуточных пар электро дов 21, к которым присоединя,отсяотводы от тех же проводов Мю и 33,.Все эти провода в виде пятижильногокаоеля 17 выводятся наружу к клеимамизмерительного прибора, состоящегоиз четырех гальванометров 34, сионти рованных на доске до. При этои про вод 33 ю предварительно проходит черезбатарею 36 и перекл,очатель й направления тока (он же и выключатель),Возможность периодического изменениянаправления тока имеет назначениемизбежать выделения пузырьков газа наэлектродах.Магнитная стрелка помещена наштанге и служит для определения ази; мута положения в скьажине прибора.Варианты конструкции пг 1 бора таковы: в приборах упрощенного типаисключается пара вырезов в стенках, перегородка 2 заменяется плоской пе регородкой, делящей внутреннее про странство цилиндра 6 на два сектора,исключается система трубок 13 134с соответствующими четырьмя кана лами 24 крана 20.проводаии 33., и 33.,личинь; поворота крана 20 а последова ельно осуществляются следуюцие комбинации; Ра краны 20 и 20., находятся в положении, не затрудняющем тока жидкости.Прибор в собранном виде на штангге 38 , опускается в скважину на необход;.мую 1) Т бка 13, заперта, тр,бка 13. своболл.почено сопо леи1, о у каб льсоо 1 ветсвеньо смабк 3, вкло:,-но сопротивление 8. тываатся с катутока 13, запеота,чаги Управления надстраиваются. ЗвеньяА4) В трубку 181 включено сопротивление 18рычагов управления и штанги присоеи трубку 13 вк;очено соРотивление 18- н ются к рукояткам или иным мехаГ убк 1запеттРУбкУ 13 а вклюОбсачена сопр ти ление 18,.о а аляется,из пункта установки прис Р удость заме и нормальная Ост дов теубка 13 с ободка труо азанеРта,Ь) Тр"бка 13 свобод а, трубка. свободна, , Рших глубин к мень ши 1, ЬыжидаетсяКроме того, при выходе из секто-время, необходимое для осадки,а ки (оплыов 3 цилиндра 6 трубки проходят че- ванич) грунта и плотного обхвата имцилиндраез сп"циальный переключатель, рьчагстенок прибора. При наличии грунтоез специугравления которого выводится наружуного потока, часть его через фильтрыпозволяет осуществлять по , стоемляатся во внутренние секторы 3,Ю 13 тся ток жидкостижеланию одну из следующих схемцилиндра б, и создается ток жидсоединении:ис сто 1 ах трубок 15, Малый размерживого сечения трубок Ы, по сравнеС:.ем а 1.нию с приемной поверхностью фильр 3 с е;,ииена с сектором (полостью) ., 1 тров 4 увеличивает во мноГО Раз д -Яд аз види- Пово;мую скорость этого движения,13 к3,ротом крана 20 вводят в каждую изя,.1 в131 Ю Схема 2.и двумя гальв рванометрами. СопротивлесяТ бка 13, соединена с сектором (полостью) 3,ние - фильтр 18, либо исключается, ру ка ,71либо присоединяется к системе тру- ,: 13 сбок 13 13. в соответствии с чемкрана 20, либо исключается одиниз двух каналов, лиоо черезэтот ка- Схема 3нал пропускаетется ответвлениетрубки 31Тртбка 13, соединена с сектором (полостью) 313;соде жащее фее фильтр 18 а обоим кана-13 влам придается форма уширенных вы,3мещенных взаимно на некоторезов, смт нырыи угол вр П и желании могут Оыть установлес 0Ри18мости от вели"ины поворота крана ополнительные сопротивлениядв свооодный ток жидкости в тРУбке т, однако особой необходимости в этомвключается сопротивление1, илижпРотивление 38 а или паРаллелыю М П ибор может быть использован: и и и иных схемах соединений трубок,Однако неободимос в этом нет, иего между лектродную часть н е во можности имеют главноетрубок 13,. В приборах более сложной ч н е при тарировке стандаРтногоконструкции каналы крана 1 Ушибразца прибора и при научном изучеряются, делаются наклонными и взаимно нии действия прибора.смещаются на некоторый у гол один, нивляются еще; При испо ьоль" овании прибора в полеф относительно другого и добавляю щ, Пст ойства, в ко- вой оостановке всдва канала такого же устрт мы т бок заполняютсяторые пропу к .пуска.отся ответвления тру-Э, 4) и системы тру ок запбок 13 и 13., содержащие соответ-полностью чистои вод ", - у1 я 18 и 18, Прии 28 - электролитом, причем обращаетсяственно сопротивления, и, риие и зыье в зависимости от ве-внимание на полное удаление пу р -2 о 2 дчетырех трубок по капле электролита из сосудов 26 - 28. Две из них, проходя мимо электродов 21, меняют сопротивление электроцепей, что регистрируется по показаниям гальванометров. Зная объем трубок между парами электродов и время прохождения капель электролита, определяют расход воды в каждой из двух систем трубок, ,Сравнивая расходы по двум системам трубок, получают возможность судить об относительных скоростях грунтового потока в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а отсюда и об откло.1нении азимута истинного направления грунтового потока на данном участке скважины от азимута ориентировки прибора на основании соответствующих формул.Затем производят замеры расходов воды в приборе при включенных последовательно в ток жидкости поворотом крана 20, эталонах сопротивлений- фильтрах 18. Замеры расхода воды могут быть выполнены и при иных допускаемых прибором схемах соединениятрубок и включениях эталонов сопро. тивлений. Для определения направления грунтового потока по упрощенной конструкции прибора - с одной системой трубок и одной парой внешних фильтров необходимы повторные замеры при повороте прибора на некоторый угол. При изображенной на чертеже четырехфильтровой конструкции поворот прибора на некоторый угол не обязателен. Имея некоторое количество замеров и зная сопротивления отдельных фильтров, получают возможность определить по соответствующим формулам направления движения грунтового потока, а также скорость, уклон (гра. диент) его, коэфициент фильтрации грунта на данном участке скважины для данного уклона. Путем сопоставления полученных данных с уже имеющейся гидрогеологической характеристикой данной местности контролируют показания прибора.Пользование данным прибором затруднено лишь в случае очень плотных и грубо-обломочных пород, не дающих хорошей осадки (оллывания) стенок. скважиныСледует отметить, что вместо контактной системы электросигнализации, характеризующей скорость протекания проникшей в прибор, грунтовой воды по системе прибора, по предложению заявителей, могут быть использованы и гальванопары, достаточной чувствительности, для определения ничтожных скоростей движения воды.Предмет изобретения.1. Прибор для определения направления и скорости движения грунтовогопотока с отсчетом показаний по электро-есигналам и с использованием в немфильтра в форме разделенной на секторы камеры, отличающийся применевием двух связанных трубопроводамис камерой многозапорных клапанныхкоробок 19 и 2 О из коих коробка 19служит для изменения скорости движения и степени отфильтрованности грун.товой воды, циркулирующей по прибору, а коробка 20. в д подачи черезнее из баков 26 и 28 электролита в систему.2. В приборе по и. 1 применениедвух съемных защитных для торцовприбора кожухов 14 и 15, из коих кожух 15 снабжен отверстиями для про.пуска через них кабеля электросигнальной цепи 17, а также проводов управления камерами 19 и 2 О,. и баком 26,3, В приборе по и. 1 применениев качестве элемента для замыкания токагальванопар,