RU35833U1

RU35833U1 - REMOTE RESEARCH DEVELOPMENT OF ROCKS BY WELLS AND SPURS

Info

Publication number: RU35833U1
Application number: RU2003130874/20U
Authority: RU
Inventors: В.Р. Ткач; Н.Н. Анощенко; А.А. Ермолин; А.Е. Кирков
Original assignee: Открытое акционерное общество "МКК - ХОЛДИНГ"
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2004-02-10

Description

200313Q874200313Q874

УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД по СКВАЖИНАМREMOTE REMOTE RESEARCH DEVICE FOR WELLS

Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для использования при исследовании строения горных пород по скважинам малого диаметра и шпурам, в том числе обводненным.The utility model relates to the mining industry and is intended for use in the study of the structure of rocks for small-diameter wells and bore holes, including waterlogged.

Эксплуатация скважин и шпуров при геологоразведочных работах в современных условиях включает в себя контроль различных параметров скважины и геологических характеристик пород в массиве.The operation of wells and holes during exploration in modern conditions includes the control of various parameters of the well and the geological characteristics of the rocks in the massif.

Из уровня техники известны технические решения, которые осуществляют исследования различных характеристик горных пород в скважине. Указанные исследования осуществляются различными способами оценки, включающими термометрию, метод радиоактивных изотопов, метод рассеянного гамма-излучения (Справочник под ред. А.А. Молчанова, B.C. Лаптева, В.Н. Моисеева, Р.С. Челнокьяна. М., Недра, 1987, стр. 128-139).The prior art technical solutions that carry out studies of various characteristics of rocks in the well. These studies are carried out in various assessment methods, including thermometry, the method of radioactive isotopes, the method of scattered gamma radiation (Handbook edited by A.A. Molchanov, BC Laptev, V.N. Moiseev, R.S. Chelnokyan. M., Nedra, 1987, p. 128-139).

Известно устройство для исследования данных о пласте (патент РФ 2209965 от 10.03.2003г., МПК Е21В 49/00), в котором в эксплуатационную колонну скважины, заполненной жидкостью, на канате спускают многосекционное пробоотборное устройство, при помощи которого на каждой заданной глубине осуществляют секционный отбор образцов твердых отложений. Затем на поверхности осуществляют физико-химический анализ указанныхA device for studying reservoir data is known (RF patent 2209965 dated 03/10/2003, IPC ЕВВ 49/00), in which a multi-section sampling device is lowered onto a rope into a production well string filled with liquid, with which a sectional sampling device is carried out at each given depth sampling of solid deposits. Then on the surface carry out physico-chemical analysis of these

- ,, 2420-300398RU/072- ,, 2420-300398RU / 072

И ШПУРАМAND SPURAM

ОПИСАНИЕDESCRIPTION

образцов.samples.

Из уровня техники известны также устройства, воспроизводящие состояния горных пород в скважинах и шпурах. Известно устройство оптического контроля напряжений в скважинных фотоупругих датчиках, включающее шахтный полярископ V-образного типа, содержащий поляризатор и анализатор, а также регистратор оптической картины, выполненный в виде видео- или кинокамеры, установленной в скважине (свидетельство на полезную модель 20383 от 27.10.2001т., МПК G 01 J 4/00).The prior art also known devices that reproduce the state of rocks in wells and holes. A device is known for optical stress monitoring in downhole photoelastic sensors, including a V-type shaft polariscope containing a polarizer and an analyzer, as well as an optical picture recorder made in the form of a video or film camera installed in the well (Utility Model Certificate 20383 dated 10.27.2001t ., IPC G 01 J 4/00).

Известен телевизионный комплекс для глубинной видеосъемки, например для осуществления визуального контроля и автоматизированной дефектоскопии состояния буровых скважин (Патент РФ 2177676 от 27.12.2001г., МПК Н 04 N7/18).A well-known television complex for in-depth video recording, for example, for visual inspection and automated flaw detection of the state of boreholes (RF Patent 2177676 of 12/27/2001, IPC N 04 N7 / 18).

Однако указанные известные устройства не предназначены для осуществления детального контроля и исследования горных пород по шпурам диаметром около 52 мм и скважинам диаметром около 100-110 мм.However, these known devices are not intended to carry out detailed control and study of rocks from holes with a diameter of about 52 mm and wells with a diameter of about 100-110 mm.

Задачей устройства дистанционного исследования горных пород по скважинам и шпурам в соответствии с настоящей полезной моделью является обеспечение качественного изображения строения горных пород в массиве, а также бесконтактного регулирования резкости изображения с использованием щпуров диаметра примерно около 52 мм, и скважин диаметра около 100-110 мм.The objective of the remote rock exploration device for boreholes and holes in accordance with this utility model is to provide a high-quality image of the rock structure in the massif, as well as contactless control of image sharpness using openings with a diameter of about 52 mm and wells with a diameter of about 100-110 mm.

Указанная задача достигается тем, что устройство дистанционного исследования горных пород по скважинам и шпурам содержит видеокамеру бокового обзора, зеркало, установленное перед объективом указанной видеокамеры и видеокамеруThis task is achieved by the fact that the device for the remote study of rocks in wells and bore holes contains a side-view camera, a mirror mounted in front of the lens of the specified camera and a video camera

фронтального обзора, установленные в корпусе устройства с возможностью формирования изображения стенок шпура или скважины, причем указанные видеокамеры размещены по продольной оси корпуса устройства, при этом видеокамера бокового обзора обеспечивается фигурной шайбой, жестко закрепленной на ее объективе, и магнитным средством регулирования для обеспечения бесконтактного регулирования резкости изображения видеокамеры бокового обзора путем действия магнитного поля, при этом указанное магнитное средство регулирования выполнено из двух магнитопроводов, магнита и немагнитных вставок, сконфигурированных с возможностью формирования отверстия, совпадающего с внешней поверхностью корпуса устройства.front view installed in the device body with the possibility of imaging the walls of the borehole or borehole, and these cameras are placed along the longitudinal axis of the device body, while the side view camera is provided with a figured washer rigidly fixed to its lens and a magnetic adjustment means to provide non-contact sharpness control images of the side-view camera by the action of a magnetic field, wherein said magnetic control means is made of Vuh magnetic cores, magnetic and non-magnetic inserts, configured to generate a hole coinciding with the outer surface of the body casing.

При этом указанная фигурная шайба выполнена из материала с высокой магнитной проницаемостью, например стали 80НХС с накладками из фрикционного материала, например фетра.In this case, the figured washer is made of a material with high magnetic permeability, for example, steel 80NXC with overlays of friction material, for example felt.

Кроме того, указанная фигурная шайба размещена в зоне действия магнитного поля, сформированного магнитным средством регулирования.In addition, this curly washer is located in the area of the magnetic field generated by the magnetic control means.

Причем фигурная шайба размещена в области центральной части магнитопроводов магнитного средства регулирования.Moreover, the curly washer is located in the central part of the magnetic circuits of the magnetic control means.

Далее устройство для дистанционного исследования горных пород по щпурам и скважинам согласно настоящей полезной модели поясняется с помощью следующих фигур. Одинаковые элементы устройства, представленные на фигурах, имеют одни и те же ссылочные позиции.Next, the device for remote rock exploration by holes and boreholes according to the present utility model is explained using the following figures. The same elements of the device shown in the figures have the same reference position.

3 W3 /33 W3 / 3

На фиг.2 представлен вид фигурной шайбы, размещаемой на объективе видеокамеры бокового обзора.Figure 2 presents a view of a curly washer placed on the lens of the side-view video camera.

На фиг.З изображена схема магнитного средства регулирования.Fig. 3 shows a diagram of a magnetic control means.

На фиг.4 представлена картина действия магнитного поля при осуществлении регулирования резкости изображения.Figure 4 presents a picture of the action of a magnetic field when adjusting the sharpness of the image.

Устройство для дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам согласно фиг.1 содержит видеокамеру бокового обзора поз.1 и видеокамеру фронтального обзора поз.2 для обеспечения детального изображения стенок шпуров и скважин, при этом видеокамера фронтального обзора формирует общее изображение исследуемого объекта, а видеокамера бокового обзора формирует изображение объекта перпендикулярного стенке шпура или скважины и позволяет детально исследовать трещины на исследуемом объекте, в данном случае горной породе массива. При этом указанные видеокамеры поз. 1, 2 установлены в корпусе поз.З. При этом видеокамера бокового обзора размещена вдоль продольной оси корпуса устройства и для формирования бокового изображения в корпусе устройства перед объективом поз.4 видеокамеры бокового обзора 1 предусмотрено зеркало поз.5, установленное под углом 45 градусов к оптической оси видеокамеры поз.1. На объективе поз. 4 видеокамеры бокового обзора поз.1 прикреплена фигурная шайба поз.б, выполненная из материала с высокой магнитной проницаемостью, например, стали 80НХС с накладками из фрикционного материала, например фетра. На фиг.2 представлен вид указанной фигурной шайбы, причем диаметр DI соответствует диаметру объектива поз.4 видеокамеры бокового обзора поз.1, а диаметр D2 соответствует внутреннему диаметру корпуса поз.3.The device for remote exploration of rocks by boreholes and wells according to Fig. 1 comprises a side-view camera pos. 1 and a front-view camera pos. 2 to provide a detailed image of the walls of the holes and wells, while the front-view camera forms a general image of the object under study, and the video camera a side view generates an image of an object perpendicular to the wall of the hole or well and allows you to examine in detail cracks in the object under study, in this case, rock massif . At the same time, the specified video cameras pos. 1, 2 are installed in the housing pos.Z. In this case, the side-view camera is placed along the longitudinal axis of the device’s body, and to form a side-view image in the device’s body in front of the lens pos. 4 of the side-view camcorder 1, a mirror pos. 5 is mounted at an angle of 45 degrees to the optical axis of the video camera pos. 1. On the lens poses. 4 side view cameras pos.1 attached figured washer pos.b made of a material with high magnetic permeability, for example, steel 80NXC with plates of friction material, such as felt. Figure 2 presents a view of the indicated curly washer, and the diameter DI corresponds to the diameter of the lens pos.4 video camera side view pos.1, and the diameter D2 corresponds to the inner diameter of the body pos.3.

4 4

На фиг.З изображена схема магнитного средства регулирования, выполненного из магнита с большой коэрцитивной силой, двух магнитопроводов и двух немагнитных вставок. При этом диаметр отверстия указанного средства соответствует внешнему диаметру корпуса устройства и обозначен D. Указанное магнитное средство регулирования устанавливается вне корпуса поз.З устройства, при этом фигурная шайба поз.6 размещена в зоне действия магнитного поля, сформированного магнитным средством регулирования. На фиг. 4 изображена картина действия магнитного поля, формируемого магнитным средством регулирования на фигурную шайбу поз.6.Fig. 3 shows a diagram of a magnetic control means made of a magnet with a large coercive force, two magnetic cores, and two non-magnetic inserts. The diameter of the hole of the specified means corresponds to the outer diameter of the device’s body and is designated D. The specified magnetic control means is installed outside the body of the device’s pos. In FIG. 4 shows a picture of the action of a magnetic field generated by a magnetic means of regulation on a curly washer pos.6.

Устройство дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам работает следующим образом. При исследовании горных пород в щпуре и/или скважине малого диаметра осуществляется предварительный просмотр изображения, формируемого видеокамерой бокового обзора поз.1. В соответствии с полученным изображением, оператор инициирует функционирование магнитного средства регулирования, под действием которого формируется магнитное поле заданной напряженности, обеспечивающее поворот фигурной шайбы поз.б и, соответственно, объектива поз.4 видеокамеры бокового обзора поз.1 до достижения требуемой резкости изображения. При этом корпус устройства поз.З, выполненный из немагнитной нержавеющей стали и сама видеокамера бокового обзора остаются неподвижными. Таким образом, осуществляется бесконтактная настройка видеокамеры бокового обзора на резкость для любого диаметра шпуров около 52 мм и скважин около 100-110 мм. Данное магнитное средство регулирование позволяет расширить применение устройстваA device for the remote study of rocks by holes and wells works as follows. When examining rocks in a hole and / or a small borehole, a preview of the image formed by the side-view video camera pos.1 is performed. In accordance with the received image, the operator initiates the functioning of the magnetic control means, under the influence of which a magnetic field of a given tension is formed, which ensures the rotation of the curly washer pos.b and, accordingly, the lens pos.4 of the side view video camera pos.1 to achieve the desired image sharpness. At the same time, the case of the device pos.Z made of non-magnetic stainless steel and the side-view video camera itself remain stationary. Thus, a non-contact side-view video camera is sharpened for any hole diameter of about 52 mm and wells of about 100-110 mm. This magnetic means of regulation allows you to expand the application of the device

5 5

дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам, т.к. использование стандартных видеокамер не позволяет осуществлять исследование горных пород по шпурам и скважинам малого диаметра, без предварительной настройки на резкость, которую невозможно осуществить в силу требований герметичности, предъявляемым к устройствам находящимся внутри шпура или скважины. Таким образом, обеспечение вспомогательных средств: фигурной щайбы, закрепленной на объективе видеокамеры бокового обзора, а также магнитного средства регулирования позволяет осуществлять дистанционное регулирование настройки видеокамеры на резкость при изменении диаметра исследуемых скважин и скважин. remote exploration of rocks by holes and boreholes, as the use of standard video cameras does not allow the study of rocks for boreholes and small-diameter wells, without first adjusting for a sharpness that cannot be achieved due to the tightness requirements for devices inside a borehole or well. Thus, the provision of auxiliary means: a curly washer mounted on the lens of the side-view video camera, as well as a magnetic control means, allows remote control of the video camera's sharpness when changing the diameter of the studied wells and wells.

При установлении требуемой резкости изображения, формируемой видеокамерой бокового обзора поз.1, устройство дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам осуществляет исследование в штатном режиме, а именно, сигналы с видеокамер бокового обзора и переднего обзора поз. 1, 2 обрабатываются и поступают на пульт управления, монитор и видеомагнитофон соответственно, которые не показаны на прилагаемых фигурах.When establishing the required image sharpness generated by the side-view video camera pos.1, the device for remote rock exploration by boreholes and wells carries out the study in the normal mode, namely, the signals from the side-view cameras and the front view pos. 1, 2 are processed and fed to the control panel, monitor and VCR, respectively, which are not shown in the attached figures.

Заявленное устройство дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам может быть использовано при геологоразведочных и горных работах для проведения эксплуатационной разведки на месторождениях и карьерах, а именно, при исследовании горных пород в шпурах диаметром примерно 52 мм и скважинах диаметром примерно от 100-110 мм.The claimed device for remote research of rocks by boreholes and wells can be used in geological exploration and mining for operational exploration in deposits and quarries, namely, in the study of rocks in boreholes with a diameter of approximately 52 mm and wells with a diameter of about 100-110 mm.

6 6

Claims

1. A device for remote rock exploration of boreholes and holes containing a side-view camera, a mirror mounted in front of the lens of the specified camera at an angle of 45 ° relative to the longitudinal axis of the device’s body, and a front-view camera installed in the device’s body with the possibility of imaging the walls of the well or hole, and these cameras are placed along the longitudinal axis of the device, while the side-view camera is provided with a figured washer, tightly closed captured on the lens of the camcorder, and magnetic means of regulation to ensure non-contact control of the sharpness of the image of the side-view camera by the action of a magnetic field, wherein said magnetic means of regulation is made of two magnetic cores, a magnet and non-magnetic inserts configured to form a hole matching the opening of the device body .

2. The device according to claim 1, characterized in that said curly washer is made of a material with high magnetic permeability, for example, steel 80NXC with overlays of friction material, for example felt.

3. The device according to claim 1, characterized in that said curly washer is placed in the zone of action of the magnetic field formed by the magnetic control means.

4. The device according to claim 3, characterized in that the curly washer is located in the region of the central part of the magnetic circuits of the magnetic control means.