Ультразвуковий спосіб контролю
Ультразвуковий спосіб контролю застосовується для встановлення суцільності і товщини ледопородного огорожі по всьому периметру. Ультразвуковий спосіб контролю заснований на законах поширення пружних коливань в пористих породах. Швидкість поширення ультразвуку в обводнених гірських породах в основному залежить від виду, пористості і обводнення гірських порід. При заморожування, рідина заповнює пори, перетворюється на лід.
При одноступеневою схемою процес заморожування здійснюють відразу на всю глибину водоносних нестійких порід. Для цього свердловини бурят відразу на повну глибину, а заморожуюче колонки обладнують тільки живильної 2 і відводить 1 трубами. При цьому залежно від напрямку руху холодоносія у колонці розрізняють пряму і зворотну циркуляцію.
Напрямок циркуляції холодоносія у колонці залежить від розташування обводнених пластів порід за глубіне.Наіболее поширена пряма циркуляція холодоносія, при якій холодоносія по живильної труби подається до дна заморожуюче колонки і повертається по міжтрубному просторі до відводить патрубка. Пряма циркуляція холодоносія рекомендується в тому випадку, коли на значно глибоких горизонтах зустрічаються більш складні умови. Зазвичай шари порід, що залягають на невеликій глибині, мають більш високе гірське тиск, природну температуру, а іноді і більш високі швидкості руху підземних вод. За зворотного циркуляції холодоносія він подається в Міжтрубний простір, опускається до дна колонки і по живильної трубі повертається до її гирла. Зворотній циркуляція холодоносія рекомендується при необхідності перетворення щідкості на лід, порода стає більш щільною і швидкість ультразвуку в ній значно зростає. Зміна швидкості ультразвуку залежно від агрегатного стану гірських порід дозволяє оцінити процес формування ледопородного огородження в часі і просторі. Для ультразвукового контролю за процесом заморожування гірських порід розроблені спеціальні прилади УКЛЦ-1, МАП-1.
Принцип роботи приладів полягає в тому, що снаряд-випромінювач і снаряд-приймач синхронно опускають в свердловини і реєструють час пробігу ультразвукових імпульсів між ними за допомогою вимірювальних приладів на пульті оператора. За результатами вимірювань будують діаграми глибина - час для кожного контрольованого горизонту. Періодичне вимір часу пробігу ультразвуку на одних і тих же горизонтах дозволяє виявити зміна швидкості ультразвуку, а отже, і ступінь проморожені порід. Ультразвуковий спосіб контролю дозволяє оцінювати і напружений стан ледопородного огорожі. З цією метою, крім швидкості розповсюдження поздовжньої ультразвукової хвилі, необхідно вимірювати зміни таких акустичних параметрів, як швидкість загасання хвилі, швидкість поширення поперечних хвиль та ін При будівництві відповідальних інженерних споруд процес заморожування гірських порід контролюють із застосуванням засобів обчислювальної техніки (гідроінтеграторов, електроінтеграторов, ЕЦОМ).
Для цього на початку знаходять закономірності зміни температур в термонаблюдательних свердловинах як па глибині, так і в часі, на підставі чого визначаються теп-лофізіческіе властивості заморожуються порід (коефіцієнт теплопровідності, температуропроводності та ін) стосовно до кожного водоносного горизонту. У подальшому, знаючи місце розташування заморожуюче колонок на кожному водоносному горизонті, теплофізичні властивості порід і реальний режим заморожування, моделюють процес утворення ледопородного огорожі на обчислювальних машинах. Це дозволяє для будь-якого проміжку часу і по всій глибині заморожування дати прогноз розвитку ледопородного огорожі, а у разі необхідності внести відповідні корективи у режим роботи заморожуюче станції.
|