Скважинный пневматический источник поперечных волн

 

1. СКВАЖИННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН, состоящий из запускающего электро- , пневмоклапана, не менее двух .пневмо:камер , в корпусах которых размещены) поршни, разделяющие пневмокамерш на полости высокого и низкого давления , и демпфер, отличагощийс я тем, что, с целью повышения эффективности источника при возбуждении поперечных воли, полости высокого давления пневмокамер соединены попарно параллельно посредством полого переходника с выхлопным окном, закрытым пластиной, при этом пластина расположена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси источника

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН

Gg) SU (I1>

3(5п G 01 Ч 1/133

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И

ЙИюм; . 1,.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3488752/18-25

i(22) 03.09.82 .(46) 15.06.84. Вюл.Р 22 (72) В.A.Куликов, С ° М.Жданов, fÀ.Í.Aðæåíêîâ, Л.A.ßêîâëåâ и Г;Г.Рябова (71 ) Институт геологии и геофизики

СО AH СССР (53)550.83(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 656009, кл. 6 01 V 1/02, 1979.

2. Возбуждение поперечных волн скважинным пневматическим источником.-"Геология и геофизика", 1977, М 6 с. 137. "Наука", Новосибирск (прототип) . (54)(57) 1. СКВАЖИННЫЯ ПНЕВМАТИЧЕС КИЙ ИСТОЧНИК ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН, состоящий из запускающего электропневмоклапана, не менее двух.пневмо ;камер, в корпусах которых размещены ; поршни, разделяющие пневмокамеры .на полости высокого и низкого давления, и демпфер, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности источника при возбуждении поперечных волн, полости высокого давления пневмокамер соединены попарно параллельно посредством полого переходника с выхлопным окном, закрытым пластиной, при этом пластина расположена с возможностью перемещения в направлении, перпенС2 ди куляр ном продольной Оси источни к я

1097959

Изобретение относится к устройствам,для возбуждения поперечных волн за счет выхлопа сжатого газа., Известен пневматический источник сейсмических сигналов, состоящий иэ запускающего электропневмоклапана и корпусов пневмокамер, содержащих подвижные выдвигающиеся поршни с выхлопными отверстиями и штоки, обеспечивающие передачу движения ®О от срабатывания электропневмоклапана через посредство одного поршня всем остальным, причем корпуса пневмокамер соединены между собой последовательно полыми переходниками с выхлопными окнами (1);

В исходном положении камеры заполняются сжатым газом, а поршни закрывают выхлопные отверстия из камер. При подаче электрического импульса на электропневмоклапан :20 по сигналу от сейсмостанции сжатый газ поступает на одну из торцовых поверхностей. головного поршня и заставляет его через штоки резко открыть выхлопные отверстия. Вслед- 25 ствие последовательного выброса сжатого газа через выхлопные окна полых переходников в окружающей среде {воде) возбуждается ударная волна, которая при взаимодействии с дном моря, озера или реки возбуждает в породе упругие продольные колебания. Недостатком этого устройства является симметричное относительно З5 главной оси источника излучение ударных волн в окружающую среду, которое без дополнительных устройств не может привести к воздействию типа горизонтально направленной силы и, следовательно, к излучению поперечных волн, обладающих признаком фазовой инверсии.

Наиболее близким к предлагаемому является скважинный пневматический источник направленного действия, 45 состоящий из запускающего электропневмоклапана, не менее двух пневмокамер, в корпусах которых размещены поршни, разделяющие пневмокамеры на полости высокого и низкого 5Q давления, насадку-отражатель и демпфер.

Кроме того, пластина выполнена в виде сегмента с радиусом кривизны равным, радиусу скважины.

На фиг. 1 и 2 изображен пнев- матический скважинный источник, общий вид.

Источник состоит из запускающего электропневмоклапана 1, рукава 2 для подачи сжатого газа, пневмокамер

3, подвижных поршней 4, переходника

5, пластины 6, плоских пружин 7, уплотнительиых колец 8 и демпфера 9.

Переходник 5 выполнен, например, в виде пустотелого цилиндрического сектора с выхлопным отверстием.

2. Источник поперечных волн по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем,что плас-, 4

В устройстве после срабатывания злектропневмоклапана происходит выброс сжатого газа в полость насад- 55 тина выполнена в виде сегмента с радиусом кривизны, равным радиусу скважины.

2 ки-отражателя, где удаРная волна, взаимодействуя с наклонной площадкой насадки-отражателя, отбрасывается на боковую поверхность обсадной трубы, которая передает воздействие окружающей скважину породе. Демпфер предотвращает удар пневмокамеры о противоположную стенку обсадной трубы. В результате этого в околоскважинном пространстве создается. асимметричное поле давления, обуславливающее излучение упругой поперечной волны.

Однако известный скважинный пневматический источник поперечных волн создает интенсивный фон волнпомех, выэываемюй движением конструкции вдоль оси скважины, характеризуется низкой эффективностью преобразования потенциальной энергии сжатого газа в энергию излучаемых волн и незначительной мощностью.

Цель изобретения — повышение эффективности источника.

Для достижения поставленной цели в скважинном пневматическом источнике поперечных волн, состоящем из запускающего электропневмоклапана,не менее двух пневмокамер, в корпусах которых размещены поршни, разделяющие пневмокамеры на полости высокого и низкого давления и демпфер, полости высокого давления пневмокамер соединены попарно параллельно посредством полого переходника с выхлопным окном, закрытым пластиной, при этом пластина расположена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси источника.

l09 7959

Ф .а

ВНИИПИ Заказ 4202/38 Тираж 711 Подписное филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4

Скважинный пневматический источник поперечных волн работает следующим образом.

Сжатый воздух под высоким давлением подается по общему рукаву 2, имеющему отводы 10 к каждой пнеьмокамере, и заполняет полости 11.и 12 поршней и камер. Поршни 4 под действием давления газа в полостях 13 прижаты к уплотнительным кольцам 8.

Для осуществления выхлопа по сигналу от сейсморегистрирующей аппаратуры на запускающий электропневмоклапан

1 подается импульс тока. При этом электропневмоклапан срабатывает и открывает доступ сжатому газу иэ 15 рукава 2 в пневмокамеры З,где газ по каналам 14 попадает под плечики ,поршней 4 и перемещает последние внутрь пневмокамер 3, повышая давление в полостях 13. Выхлопные отверстия 15 2р пневмокамер 3 резко открываются.

Сжатый газ, находящийся внутри пнев мокамер 3, иэ полостей 11 и 12 через отверстия 15 выбрасывается в переходник 5 и возбуждает в воде или буровом растворе, заполняющем полость 16 переходника 5, ударные волны, движущиеся навстречу друг другу. В центральном поперечном сечении переходника 5 ударные волны отражаются друг от друга с примерно удвоенной амплитудой давления. При этом ударные волны взаимодействуют с пластиной 6, отбрасывая ее в направлении, перпендикулярном вертикальной оси переходника 5 до соударения с боковой стенкой =кважины.

Окно 17, расположенное на боковой поверхности переходника 5, открывается н внутренние, полости 11 и 12 поршней и пневмокамер через выхлопные отверстия 15, полость 16 переходника

5 соединяются с пространством сква-. жины. Сжатый гаэ из пневмокамер 3 выходит в скважину, что сопровождается быстрым падением давления в полостях 11 и 12. Сжатый газ в полостях 13 отбрасывает поршни 4 в свое первоначальное положение, прижимает их к уплотнительным кольцам 8 и, тем самым, герметизирует выхлопные отверстия 15. Пружины 7 возвращают в исходное положение пластину 6, которая закрывает окно 17 полости 16 переходника 5. Гаэ по рукаву 2 вновь заполняет внутренние полости 11 и

12 поршней 4 и пневмокамер 3 и цикл повторяется.

Демпфер 9 предотвращает удар корпуса устройства о противоположную стенку скважины.

Для производства противоположно направленного воздействия достаточно повернуть источник в скважине на

180, не. поднимая его на поверхность, и проделать описанный выше цикл.

Скважинный пневматический Источник поперечных волн данной конструкции позволяет ликвидировать за счет одновременности срабатывания пневмокамер двйжение всей конструкции источника вдоль вертикальной оси, а следовательно, снизить уровень помех при одновременном повышении эффективности источника за счет формирования. встречных ударных волн.