Устройство для приема упругих колебаний

 

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для вьшолнения сейсмоакустических измерений в наклонных и восстающих скважинах, пробуренных в горном массиве. Целью изобретения является повышение эффективности измерений в кавернозных скважинах путем улучшения контакта прибора со стенкой скважины. Цель достигается тем, что устройство для приема упругих колебаний дополнительно снабжено двумя жесткими планками которые неподвижно соединены по крайней мере двумя штоками. Штоки размещены вунтри цилиндрической оболочки. Планки установлены на внешней поверхности цилиндрической оболочки симметрично относительно контактной пластины и продольной оси цилиндрической оболочки . Ограничение штоком возможности деформации оболочки в одном из направлений обеспечивает увеличение по - перечного размера оболочки в 2 раза по сравнению с увеличением поперечного размера без ограничения возможности деформации оболочки во всех направлениях. Поэтому данное устройство может применяться в скважинах большого диаметра. 2 ил. с S (Л с ю 00 4 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 С 01 V 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 376108! /24-25 (22) 28.06.84 (46) 23.12.86. Бюл. Ф 47 (71) Украинский филиал Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) М.Ю. Бегак и Ю. Г. Мясников (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1073725, кл. G01 V 1/40, 1984.

Klar Е., Arnetze Н. А new firedamp-prof instrument for in seam

seismics coal mining. Paper to be

present at the 40-Th meeting of the

European Assosiation of the Exploration Geophysicists in Dublin, 1978, "Prac1a-Seimos", Gannover, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для выполнения сейсмоакустических измерений в наклонных

„„SU„„1278744 А1 и восстающих скважинах, пробуренных в горном массиве. Целью изобретения является повышение эффективности измерений в кавернозных скважинах путем улучшения контакта прибора со стенкой скважины. Цель достигается тем, что устройство для приема упругих колебаний дополнительно снабжено двумя жесткими планками, которые неподвижно соединены по крайней мере двумя штоками. Штоки размещены вунтри цилиндрической оболочки. Планки установлены на внешней поверхности цилиндрической оболочки симметрично относительно контактной пластины и продольной оси цилиндрической оболочки. Ограничение штоком возможности деформации оболочки в одном из направлений обеспечивает увеличение лов перечного размера оболочки в 2 раза по сравнению с увеличением поперечного размера без ограничения возможности деформации оболочки во всех направлениях. Поэтому данное устройство может применяться в скважинах большого диаметра. 2 ил.

1278744

S= — а Ь=-D° - Ь, 11

4 4 где а — размер штока, равный диаметру оболочки до деформации (величина малой оси эллипса)", Ь вЂ” изменяющийся размер оболочки при деформации (величина большой оси эллипса) °

Предположим, что материал оболочки обеспечивает возможность упругой деформации на 10X (D. = 1,1D,, D — D, = 0,1Р) до появления остаточных деформаций. Тогда площадь сечения круга (без ограничений воэможности расширения оболочки) Устройство устанавливается в сква- 4О жине следующим образом.

Досыпочным устройством (не показано) или трубчатыми штангами (шлангами) воздушной магистрали устройство размещается в заданной точке скважи- 4 ны 9. Воздушная магистраль соединяется с генератором давления, при помощи которого внутри оболочки 1 соэдаетхя избыточнОе давление воздуха. Под действием внутреннего давления оболочка 1 раздувается, увеличивая свой диаметр. Увеличению диаметра в направлении штоков 7 препятствует жесткость токов, соединенных с планкамн 6. Поэтому оболочка H

1 имеет возможность деформироваться только в направлении, перпендикулярном штокам 7.

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для выполнения сейсмоакустических измерений в наклонных и восстающих скважинах, пробуренных в rop- 5 ном массиве.

Цель изобретения — повышение эф фективности измерений в каверноэных скважинах путем улучшения контакта прибора со стенкой скважины, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, на фиг. 2 — то же, разрез.

Устройство состоит иэ цилиндричес- . кой оболочки 1, выполненной из эластичного материала (резины, полиуретана и др.) и герметично закрепленной между двумя фланцами 2, чувствительной части — контейнера 3, с закрепленными в нем чувствительными элементами — преобразователями 4 сейсмоприемниками и продольной кон- тактной пластины 5, установленной на внешней поверхности оболочки 1 вдоль ее образующей и жестко соединенной с контейнером 3, установленным внутри оболочки 1, а также двух жестких планок 6, также установленных на внешней поверхности оболочки 1 противоположно относительно ее оси и симметрично относительно пластины 5, которые жестко соединены между собой по крайней мере в двух точках штоками 7, и воздушной магистрали 8, соединенной с верхним з фланцем 2. Количество штоков 7 может быть более двух в зависимости от длины планок 6.

За счет того, что в одном направлении размер оболочки 1 фиксируется штоками 7 при деформации эа счет внутреннего избыточного давления, форма оболочки изменяется, ее огибаю" щая принимает форму, близкую к эллипсу. В направлении,, перпендикулярном штокам 7, размер оболочки увеличивается, и она прижимается к стенке скважины. Через пластину 5 контейнер

3 с преобразователями 4 прижимается к массиву горных пород, Величина усилия прижатия пластины

5 к массиву контролируется величиной избыточного давления, создаваемого внутри оболочки по показаниям. например, манометра, установленного на воздушной магистрали 8 (не показан), Идентичность установки нескольких устройств определяется постоянством внутреннего давления в каждом из них, что определяется по показаниям указанных манометров.

При извлечении устройства из скважины .предварительно стравливается воздух из оболочки 1 за счет эластичности ее материала, упруго деформированного за счет избыточного внутреннего давления.

Если площадь сечения до деформации оболочки (площадь круга) где П, — внешний диаметр оболочки, то принимая деформируемое сечение за эллипс:, площадь деформируемой оболочки

1 Цг .Д. (1 1Р, ) а 1 21Я11

Так как штоки препятствуют возможности деформации оболочки в одном

- 1278744 из направлений, то при заданной величине деформации (107) и по условию г

1,21Т(Рт Tf D, ° b

Отсюда Ъ = 1,21D .

Таким образом, ограничение штоком возможности деформации оболочки в 10 одном направлении обеспечивает увеличение поперечного размера оболочки в Ь вЂ” D = 0,2ID раз, т.е. в 2 раза больше по сравнению с увеличением поперечного размера без ограничения 15 возможности деформации оболочки во всех направлениях (при отсутствии штока). Следовательно, данное устройство может применяться в скважинах большего диаметра. Например, если 20 материал известного устройства с диаметром оболочки 50 мм обеспечивает воэможность увеличения диаметра оболочки íà 10 мм (20X), т.е. его установку в скважинах 60 мм, предлагаемое устройство с использованием того же материала с такой же степенью его деформации обеспечивает воэможность увеличения поперечного размера оболочки íà 44Х, т.е. возможность его установки в скважинах диаметром

72 мм. формула изобретения

Устройство для приема упругих ко- лебаний, содержащее пневмокамеру в виде цилиндрической оболочки из эластичного материала, герметично закрепленной между двумя фланцами, расположенный внутри оболочки контейнер с преобразователями и контактную пластину, продольно установленную на внешней поверхности цилиндрической оболочки вдоль ее образующей и жестко соединенную с контейнером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности измерений в каверноэных скважинах путем улучшения контакта прибора со стенкой скважины, оно дополнительно снабжено двумя жесткими планками, неподвижно соединенными по крайней мере двумя размещенными внутри цилиндрической оболочки штоками,при этом планки установлены на внешней поверхности цилиндрической оболочки симметрично относительно контактной . пластины и продольной оси цилиндри ческой оболочки.

1278744

Составитель Н.Журавлева

Техред Л.Олейник Корректор Г.Решетник

Редактор И.Горная

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6830/42

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4