RU2503809C1

RU2503809C1 - Device for determining parameters of location of downcoming inclined bore pits and wells

Info

Publication number: RU2503809C1
Application number: RU2012132850/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Прокопьевич Требуш
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-01-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention proposes a device for determining parameters of location of downcoming inclined bore pits and wells, which contains a base in the form of a plate with a circular level and a radial scale in the form of a two-coordinate network, which are arranged on it, a ball hinge attached to the base and consisting of a housing and a ball pivot, as well as a rod equipped with a plumb bob. The ball pivot has a through axial hole and is put on upper part of the rod so that it is borne against a stop. A hold-down pipe equipped with a stop is hinged to lower part of the rod by means of posts. And the plum bob is equipped with a spot light. The ball hinge housing is made in the form of a spherical ring.

EFFECT: determining numerical values of inclination angles of downcoming inclined bore pits and wells.

2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения нисходящих шпуров и скважин.The invention relates to mining and is intended to determine the spatial position of the downhole holes and wells.

Известно устройство для определения направления шпуров, содержащее основание в виде плиты, телескопическую штангу, соединенную с шаровым шарниром, и угломерную шкалу (А.с. №232883, МПК E21B 47/02, 1968 г.).A device for determining the direction of the drill holes, containing the base in the form of a plate, a telescopic rod connected to a ball joint, and a goniometer scale (A.S. No. 232883, IPC E21B 47/02, 1968).

Недостатком данного устройства является невозможность определения численных значений углов наклона нисходящих шпуров и скважин.The disadvantage of this device is the inability to determine the numerical values of the angles of inclination of downhole holes and wells.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для определения направления шпуров и скважин, содержащее основание в виде плиты с размещенными на ней круговым уровнем и угломерной шкалой в виде двухкоординатной сетки, присоединенный к основанию шаровой шарнир, состоящий из корпуса и шаровой пяты, а также штангу, расположенную по направлению скважины и снабженную отвесом (А.с. №1062382, МПК E21B 47/02, 1983 г.).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a device for determining the direction of holes and wells, containing a base in the form of a plate with a circular level and an angular scale in the form of a two-coordinate grid attached to the base, a ball joint consisting of a body and a ball heel , as well as a rod located in the direction of the well and equipped with a plumb line (A.S. No. 1062382, IPC E21B 47/02, 1983).

Недостатком данного устройства является невозможность определения численных значений параметров заложения нисходящих шпуров и скважин, а именно пространственных углов наклона нисходящих шпуров и скважин.The disadvantage of this device is the inability to determine the numerical values of the laying parameters of the downhole holes and wells, namely the spatial angles of inclination of the downhole holes and wells.

Задачей изобретения является обеспечение определения численных значений углов наклона нисходящих наклонных шпуров и скважин.The objective of the invention is the provision of determining the numerical values of the angles of inclination of the downward inclined holes and wells.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения параметров заложения нисходящих наклонных шпуров и скважин, содержит основание в виде плиты с размещенными на ней круговым уровнем и угломерной шкалой в виде двухкоординатной сетки, присоединенный к основанию шаровой шарнир, состоящий из корпуса и шаровой пяты, а также штангу, расположенную по направлению скважины и снабженную отвесом, причем шаровая пята выполнена со сквозным осевым отверстием и надета на верхнюю часть штанги, на штанге под шаровой пятой установлен ограничитель, к нижней части штанги, находящейся в скважине, присоединена снабженная упором распорная трубка, а отвес оснащен световым точечным прибором, при этом корпус шарового шарнира выполнен в виде сферического кольца.This object is achieved in that the device for determining the laying parameters of the downward inclined holes and wells, contains a base in the form of a plate with a circular level and a goniometric scale in the form of a two-coordinate grid attached to the base, a ball joint consisting of a body and a ball heel, and also a rod located in the direction of the well and equipped with a plumb line, and the ball heel is made with a through axial hole and is worn on the upper part of the rod, an og mounted on the rod under the ball heel the spreader, to the bottom of the rod located in the well, a spacer tube provided with a stop is attached, and the plumb is equipped with a light point device, while the ball joint body is made in the form of a spherical ring.

Наличие сквозного осевого отверстия в шаровой пяте позволяет надеть устройство на штангу, а посредством ограничителя установить длину верхнего конца штанги, находящегося над основанием, на величину которой рассчитана двухкоординатная угломерная шкала. При этом устройство является разборным и состоящим из двух составных частей - штанги с распорным механизмом и ограничителем и основания с размещенными на нем круговым уровнем и угломерной шкалой, а также с присоединенным к основанию шаровым шарниром. Это упрощает перемещение устройства по выработке и установку устройства в скважине.The presence of a through axial hole in the ball heel allows you to put the device on the rod, and using the limiter to set the length of the upper end of the rod located above the base, the value of which is designed for a two-dimensional goniometric scale. At the same time, the device is collapsible and consists of two components - a rod with a spacer mechanism and a limiter and a base with a circular level and a goniometric scale placed on it, as well as a ball joint attached to the base. This simplifies the movement of the device to generate and install the device in the well.

Выполнение корпуса шарового шарнира в виде сферического кольца позволяет устанавливать основание в горизонтальной плоскости при наклоне скважин большом диапазоне углов.The implementation of the body of the ball joint in the form of a spherical ring allows you to set the base in a horizontal plane when tilting the wells a wide range of angles.

Оснащение отвеса световым точечным прибором исключает необходимость подъема и опускания отвеса на плоскость угломерной шкалы, что сокращает время и упрощает процесс измерения углов.Equipping a plumb with a light point device eliminates the need to raise and lower the plumb to the plane of the goniometer scale, which reduces time and simplifies the process of measuring angles.

Наличие упора в верхней части распорной трубки распорного механизма упрощает закрепление устройства в скважине - когда упор упирается в породу в устье скважины, то штангу продвигают далее по длине скважины, при этом стойки поворачиваются посредством шарниров, вследствие чего штанга и распорная трубка распираются между стенками скважины. При этом ось штанги параллельна оси скважины, что обеспечивает достоверность измерения углов заложения скважины.The presence of a stop in the upper part of the spacer tube of the spacer mechanism makes it easier to fix the device in the well - when the stop abuts against the rock at the wellhead, the rod is advanced further along the length of the well, while the racks are rotated by hinges, as a result of which the rod and the spacer tube are bursting between the walls of the well. In this case, the axis of the rod is parallel to the axis of the well, which ensures the reliability of measuring the angles of the well.

Устройство поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид устройства и его закрепление в скважине; на фиг.2 - вид устройства при измерении углов; на фиг.3 и 4 - корпус шарового шарнира; на фиг.5 - соединение корпуса шарового шарнира с шаровой пятой шарового шарнира и с основанием в виде плиты; на фиг.6 - положение устройства при вводе и выводе его из скважины; на фиг.7 - положение устройства при закреплении его в скважине.The device is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the device and its fixing in the well; figure 2 is a view of the device when measuring angles; figure 3 and 4 - the body of the ball joint; figure 5 - connection of the housing of the ball joint with the ball heel of the ball joint and with the base in the form of a plate; figure 6 - the position of the device when entering and removing it from the well; Fig.7 - the position of the device when securing it in the well.

Устройство содержит основание 1 в виде плиты, на которое нанесена угломерная шкала 2, основание присоединено к корпусу 3 шарового шарнира, а в шаровой пяте 4 шарового шарнира имеется осевое сквозное отверстие 5 посредством которого шаровая пята 4 свободно надета на верхнюю часть штанги 6, снабженную ограничителем 7, определяющим длину выступающего над основанием верхнего конца штанги, на величину которой рассчитана двухкоординатная угломерная шкала 2. На верхнем конце штанги 6 закреплен отвес 8, на конце которого подвешен световой точечный прибор 9. На основании 1 размещены круговой уровень 10, посредством которого основание устанавливают в горизонтальной плоскости. К нижней части штанги 6 присоединена распорная трубка 11, снабженная упором 12. Соединение штанги 6 с распорной трубкой 11 осуществляется посредством стоек 13 и шарниров 14. Нижняя часть штанги 6 расположена в скважине 15.The device comprises a base 1 in the form of a plate on which a goniometric scale 2 is applied, the base is attached to the body 3 of the ball joint, and the ball heel 4 of the ball joint has an axial through hole 5 by which the ball heel 4 is freely mounted on the upper part of the rod 6, equipped with a stop 7, which determines the length of the upper end of the rod protruding above the base, the value of which is designed for a two-coordinate goniometric scale 2. At the upper end of the rod 6, a plumb line 8 is fixed, at the end of which a light point spot is suspended selection 9. On the basis of 1 placed circular level 10, through which the base is installed in a horizontal plane. To the lower part of the rod 6 is connected a spacer tube 11 provided with a stop 12. The connection of the rod 6 with the spacer tube 11 is carried out by means of racks 13 and hinges 14. The lower part of the rod 6 is located in the well 15.

Длина штанги 6 принимается экспериментально, исходя из удобства проведения измерений. В качестве светового точечного прибора 9 можно использовать, например, лазерную указку.The length of the rod 6 is taken experimentally, based on the convenience of measurements. As a light point device 9, for example, a laser pointer can be used.

Устройство работает следующим образом. Распорную трубку 11 продвигают в направлении нижнего конца штанги 6 посредством стоек 13 и шарниров 14. При этом внешнее расстояние между распорной трубкой 11 и штангой 6 становится меньше диаметра скважины. Затем нижний конец штанги 6 вставляют в скважину 15. Упор 12 распорной трубки 11 упирается в породу в устье скважины 15, штангу 6 продвигают далее по длине скважины, при этом стойки 13 поворачиваются посредством шарниров 14, вследствие чего штанга 6 и распорная трубка 12 распираются между стенками скважины 15. На верхний конец штанги 6 до ограничителя 7 надевают посредством шаровой пяты 4, имеющей сквозное осевое отверстие 5, основание 1, соединенное с корпусом 3 шарового шарнира. Основание 1 с размещенной на основании угломерной шкалой 2 с помощью кругового уровня 10 устанавливаю в горизонтальном положении. К верхнему концу штанги 6 прикрепляют отвес 8, например, с помощью крючка, на конце отвеса подвешивают световой точечный прибор 9.The device operates as follows. The spacer tube 11 is advanced in the direction of the lower end of the rod 6 by means of struts 13 and hinges 14. The external distance between the spacer tube 11 and the rod 6 becomes smaller than the diameter of the well. Then the lower end of the rod 6 is inserted into the well 15. The abutment 12 of the spacer tube 11 abuts the rock at the wellhead 15, the rod 6 is advanced further along the length of the well, while the posts 13 are rotated by hinges 14, as a result of which the rod 6 and the spacer tube 12 are bursting between the walls of the well 15. On the upper end of the rod 6 to the limiter 7 put on by means of a ball heel 4 having a through axial hole 5, the base 1, connected to the body 3 of the ball joint. The base 1 with placed on the base of the goniometer 2 using a circular level 10 set in a horizontal position. A plumb line 8 is attached to the upper end of the rod 6, for example, using a hook, and a light point device 9 is suspended at the end of the plumb line.

Измерение пространственных углов заложения скважины производится в следующей последовательности. Основание 1 ориентируют в направлении, от которого установлены проектные пространственные углы заложения скважин (например, вдоль оси выработки). Включается световой точечный прибор 9, подвешенный с помощью отвеса 8 на верхнем конце штанги 6. Световой точечный прибор указывает точку на угломерной шкале 2, по которой производится считывание значений углов наклона скважины в вертикальных плоскостях относительно выбранного направления. Значения углов записаны на пересечениях координатных линий шкалы 2.The measurement of the spatial angles of the well is made in the following sequence. The base 1 is oriented in the direction from which the design spatial angles of the wells are established (for example, along the axis of the production). The light point device 9, suspended using a plumb line 8 at the upper end of the rod 6, is turned on. The light point device indicates a point on the goniometer scale 2, along which the values of the angle of the well in vertical planes relative to the selected direction are read. The angles are recorded at the intersections of the coordinate lines of scale 2.

Если световая точка не указывает точно на пересечение координатных линий, то значение углов устанавливается с использованием интерполяции ближайших значений углов. Погрешность определения зависит от принятого шага значений углов при построении угломерной двухкоординатной сетки.If the light point does not indicate exactly the intersection of the coordinate lines, then the angle value is set using interpolation of the nearest angle values. The error of determination depends on the adopted step of the values of the angles when constructing an angular two-coordinate grid.

Использование данного устройства позволяет определить численные значения параметров заложения нисходящих наклонных шпуров и скважин.Using this device allows you to determine the numerical values of the parameters of the laying downward inclined holes and wells.

Claims

1. Устройство для определения параметров заложения нисходящих наклонных шпуров и скважин, содержащее основание в виде плиты с размещенными на ней круговым уровнем и угломерной шкалой в виде двухкоординатной сетки, присоединенный к основанию шаровой шарнир, состоящий из корпуса и шаровой пяты, а также штангу, расположенную по направлению скважины и снабженную отвесом, отличающееся тем, что шаровая пята выполнена со сквозным осевым отверстием и надета на верхнюю часть штанги, на штанге под шаровой пятой установлен ограничитель, к нижней части штанги, находящейся в скважине, присоединена снабженная упором распорная трубка, а отвес оснащен световым точечным прибором.1. A device for determining the laying parameters of downward inclined holes and wells, containing a base in the form of a plate with a circular level and a goniometric scale in the form of a two-coordinate grid placed on it, a ball hinge connected to the base, consisting of a body and a ball heel, as well as a rod located in the direction of the well and equipped with a plumb line, characterized in that the ball heel is made with a through axial hole and is worn on the upper part of the rod, a limiter is installed on the rod under the ball heel, to the lower part In the case of a rod located in the well, a spacer tube equipped with an abutment is attached, and the plumb is equipped with a light point device.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус шарового шарнира выполнен в виде сферического кольца. 2. The device according to claim 1, characterized in that the housing of the ball joint is made in the form of a spherical ring.