SU609077A1 - Глубинный батометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области устройств дл  вз ти  проб в жидком состо нии, а более конкретно к области устройств, обеспечивающих возможность вз ти  нробы с нескольких уровней, и может быть использовано в качестве устройства дл  отбора пробы из глубинных скважин.

Известны устройства дл  отбора проб воды из скважин, пробуренных в земной коре. Одним из таких устройств  вл етс  батометр вакуумный трехлитровый РР-4, имеющий одну камеру, работающий за счет вакуума, создаваемого в камере. Максимальна  глубина отбора проб не превыщает 20 мм. Дл  использовани  в глубинных скважинах этот прибор непригоден.

Известен также пробоотборник дл  жидкостей , состо щий из погружаемых в жидкость и соединенных между собой через клапан пробоотборной емкости и пневмонасоса, выполненного в виде U-образной трубы с эластичным порщнем в виде щара. Глубина отбора пробы с помощью такого прибора также ограничена , так как проба подаетс  на поверхность . Кроме того, прибор имеет значительные габариты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  глубинный батометр, содержащий баллон с впускными

клапанами, соединенными с принудительными приводами.

Недостатками такого устройства  вл ютс  длительный срок измерени  параметров проб но высоте и больщие его габариты.

Цель изобретени  заключаетс  в сокращении сроков измерени  нроб и уменьщении габаритов батометра.

Это достигаетс  за счет выполнени  баллона в виде р да герметичных, изолированных одна от другой камер, снабженных расположенными в их верхней части выпускными клапанами, соединенными с принудительными приводами, размещенными в нижних част х камер.

На чертеже изображено предлагаемое устройство , продольный разрез.

Глубинный батометр выполнен в виде стального баллона, составленного из отдельных камер 1, 2, 3. Кажда  камера 1, 2, 3 состоит из оболочек 4, 5, 6, имеющих днища 7 и 8. Каждое днище выщележащей камеры служит крыщкой дл  нижележащей камеры. Исключение, естественно, составл ют сама  верхн   камера 1 и сама  нижн   камера 3. Верхн   камера 1 несет крыщку 9, а нижн   камера 3 имеет днищем груз 10. Нижн   камера 3 подсоедин етс  к конуснуму грузу 10 с помощью центрального болта

И, который продеваетс  из внутренней полости второй камеры 2 через центральное отверстие в ее днище и ввинчиваетс  в резьбовое отверстие, расположенное по оси конусного груза 10. Герметичность камеры 3 обеспечиваетс  с помощью прокладок 12, 13 и 14. В головке болта 11 выполнено резьбовое отверстие , в которое ввинчиваетс  следующий болт 15, монтирующий камеру 2, котора  образуетс  аналогично камере 3. Ее герметичность обеспечиваетс  прокладками 16, 17. Так же собираетс  и верхн   камера 1, герметичность которой обеспечиваетс  прокладками 18 и 19. Центральный болт 20 верхней камеры 1 имеет кольцо 21, к которому подвешиваетс  батометр при опускании в скважину. Кажда  камера имеет впускной и выпускной клапаны . Впускной клапан расположен в нижней части камеры, а выпускной в верхней. Впускной клапан прикрывает впускной патрубок 22 и св зан с принудительным приводом, состо щим из тарелки 23 и прикрепленной к нему прокладками 24, выполненной из м гкой резины . Тарелка 23 впускного клапана прикреплена к концу коромысла 25, которое в средней части с помощью оси установлено на опоре 26. Верхний конец коромысла 25 несет тарелку 27 выпускного клапана, расположенную против Г-образного отростка 28 выпускного патрубка 29. К тарелке 27 выпускного клапана прикреплена прокладка 30 дл  обеспечени  герметичности клапана в закрытом состо нии. Конец коромысла 25, расположенный против впускного клапана, поджат пружиной 31 к впускному патрубку. Сила поджати  регулируетс  винтом 32, укрепленным на бобышке 33. Клапаны и механизмы поджати  клапанов во всех камерах выполнены совершенно одинаковыми (механизмы поджати  клапанов во всех камерах, кроме нижней камеры 3, на чертеже условно не показаны). Отверстие выпускного патрубка, расположенное снаружи батометра, имеет внутреннюю резьбу дл  подсоединени  щланга от компрессора (на чертеже не показан), закачивающего внутрь батометра сжатый воздух.

Глубинный батометр работает следующим образом.

Определ етс  максимальна  глубина опускани  батометра, количество и глубина горизонтов , с которых необходимо отобрать пробы , и давление воздуха в каждой камере батометра (оно может быть одинаковым или разным дл  каждой камеры). На основании этих данных отбираетс  необходимое количество камер батометра и в каждой с помощью винта 32 устанавливаетс  необходимое поджатие пружины, обеспечивающее открывание

клапана на заданном горизонте при опреде

ленном внешнем гидравлическом давлении. Эта работа обеспечиваетс  тем, что винт градуирован в мерах вод ного столба. Затем завинчиваютс  болты 11, 15 и 20, после чего батометр готов к использованию. За кольцо 21 батометр крепитс  к тросу (на чертеже не показан) и опускаетс  в скважину на максимально заданную глубину, а затем поднимаетс  на поверхность. При этом кажда  камера батометра автоматически открываетс  водой , вз той из горизонта, на который настроена клапанна  система данной камеры. Дл  у снени  этого процесса рассмотрим

работу одной камеры, например камеры 3. Допустим, эта камера настроена на вз тие пробы воды с горизонта в 200 м, при этом исследуема  скважина полностью заполнена водой. В камеру 3 закачиваетс  воздух, создающий в камере давление, например, в 10 атм. Тогда пружина 31 должна быть настроена на 100 м вод ного столба. В этом случае клапан откроетс  при заглублении в воду на 200 м. При открывании клапана давление воды на уровне впускного патрубка 22 оказываетс  больше давлени  на уровне выпускного патрубка 29 за счет разности высот расположени  этих патрубков. Поэтому через патрубок 22 в камеру 3 поступает вода, котора  сжимает наход щийс  в нем воздух до тех пор, пока его давление не сравн етс  с давлением воды на уровне патрубка 22. Однако при этом давление воздуха превышает давление воды на уровне патрубка 29, и воздух выходит через патрубок 29 (выпускной патрубок открываетс  одновременно с впускным , так как клапаны св заны одним коромыслом 25). Эти услови  сохран ютс  в камере до ее полного заполнени  водой.

Предложенный батометр позвол ет за один технологический цикл (опускание - подъем) автоматически отобрать пробу с нескольких заданных горизонтов, что экономит много времени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Глубинный батометр, содержащий баллон с впускными клапанами, соединенными с нринудительными приводами, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  сроков измерени  проб и уменьшени  габаритов батометра, баллон выполнен в виде р да герметичных, изолированных одна от другой камер, снабженных расположенными в их верхней части выпускными клапанами, соединенными с принудительными приводами, размещенными в нижних част х камер.