Многоприборный зонд для скважинных сейсмических измерений

 

ОП ИСАН ЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н11 526837

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.09.74 (21) 2061687 25 с присосднненне» заявки Х (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 13.10.76 (51) М Кп 6 01 V 1, 40

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Г. Сафиуллин, А. В. Сырцов, В. В. Рябков, С. С. Шарифулпин и H. Р. Сивков

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (71) Заявитель (54) МНОГОПРИБОРНЫЙ ЗОНД

ДЛЯ СКВАЖИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к геофизическим методам разведки и может использоваться при проведении скважипных сейсмических измерений (метод bCLI, метод обращенного годографа и др.).

Известны многоприборные зонды для скважинных сейсмических измерений, состоящие из соединенных кабелем скважннных приборов, каждый из которых состоит из сейсмоприемной части и прижимного устройства с механизмом освобождения прижима (1).

Качественный прием упругих колебаний во внутренних точках среды (в скважине) возможен при хорошем контакте сейсмоприемника с породой. Для этой цели используются различные конструкции прижимных устройств, но наибольшее признание получили управляемые прижимные устройства с электромеханическим приводом r e T,rrrr прижимным p r aroiir (2).

Исполь ова, ис для многоприборных зондов управляемых прижимных устройств в каждом канале зонда резко усложняет конструкцию аппаратуры и ее эксплуатацию, повышает ее стоимость. Поэтому в практике широко применяются многоприборные зонды с неуправляемыми прижимами ppccOpHOI о THrIB.

Наиболее близким к предлагаемому зонду является многонриборный зонд для скважинных сейсмических измерений (3), состоящий из приемных приборов с рессорными прижимными устройствами, размещенными на кабеле, и груза. Прижим контейнера к стенке скважины осуществляется дугообразной рессорой, 5 концы которой, выполненные в виде втулок, охватывают кабель непосредственно у места входа в контейнер. Благодаря упругости рессоры контейнер все время оказывается прижатым к стенке скважины, а для транспорти10 ровки зонда на забой скважины к зонду подвешнвается груз. Основной недостаток подобной конструкции — низкое качество регистрации сейсмических волн, которое определяется установкой сейсмоприемника, а именно резо15 нансными явлениями в системе сейсмоприемник — порода. Для смещения резонансных явлений в область более высоких частот, т. е. за пределы диапазона частот полезных колебаний, необходимо, чтобы сила прижима пре20 вышгла вес прибора.

Описанная выше конструкция зонда не позволяет реализовать силу прижима, превышающую вес прибора, так как в противном случае зонд невозможно опустить на забой

25 скважины. Стремление повысить жесткость рессоры (силу прижима) приводит к необходимости увеличения веса тянущего груза, что равносильно возрастанию веса приборов. Другой недостаток описываемой конструкции—

526837

Зо

45

50 измерений.

65 это низкая надежность при работе в необсаженных скважинах. Во время движения зонда рессоры оказыва oT значительное механическое воздействие на стенки скважины, разрушают последние, что может привести к аварийной ситуации. Кроме того, натяжение кабеля под постоянным действием груза не позволяет освободиться от влияния кабельной волны, являющейся одной из помех в скважинной сейсморазведке.

Наличие в зонде тяжелого груза и приемных приборов делает трудоемкими операции спуска его в скважину и извлечения на поверхность.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет управления прижимом рессор и облегчение спуско-подъемных операций.

Это достигается тем, что в предлагаемом зонде груз снабжен управляемым прижимным устройством и связан кабелем с рессорами приемных приборов, концы которых закреплены на кабеле посредством жестко скрепленных с ним муфт, при этом длина кабеля, расположенного между муфтами прижимного устройства каждого приемного прибора, равна длине рессоры, спрямленной от взаимодействия веса груза при спуско-подьемных операциях.

На фиг. 1 изображен предлагаемый многоприборный зонд, общий вид; на фиг. 2 — устройство одного из приемных приборов зонда; на фиг. 3 — спуск зонда в скважину; на фиг.

4, а — положение зонда в скважине во время спуска (подъема); на фиг. 4, б — положение зонда во время приема упругих колебаний.

Многоприборный зонд (фиг. 1) подключается к каротажному кабелю 1 и состоит из груза 2, оснащенного прижимным рычагом 3 и электромеханическим приводом к нему, приборов 4 для приема упругих колебании, снабженных рессорными при>кимами, и àïïàратурного контейнера 5. Груз, приборы и аппаратурный контейнер соединены между собой отрезками кабеля 6, которые оканчиваются герметичными разъемами 7. В качестве разъемов могут использоваться конструкции, созданные на базе типовых узлов и элементов каротажной аппаратуры.

Прибор для приема упругих колебаний (фиг. 2) состоит из дугообразных рессор 8, соединенных концами в муфте 9 и нижней половине герметичного разъема 7, Отрезок каротажного кабеля 6, верхний конец которого заделан в герметичный разъем 7, проходит через муфту 9 и закрепляется в ней при помощи конической втулки 10 и гайки 11 так, что участок кабеля между муфтой 9 и разъемом 7 имеет заданную слабину.

В центре одной из рессор закреплена проушина 12, с которой при помощи оси 13 соединен башмак 14 с контейнером для прибора 4.

Прибор 4 через уплотнение 15 соединяется с двумя жилами 16 каротажного кабеля. При помощи этих жил:кабеля прибор 4 подключается на вход предварительного усилителя, расположенного в аппаратурном контейнере 5. В качестве предварительных усилителей примеиены типовые схемы — транзисторные или ламповые, в зависимости от требований термостойкости аппаратуры.

Многоприборный зонд работает следующим образом.

Груз и приемные приборы, соединенные каротажным кабелем, проведенным от груза «ерез все приемные приборы, перепускаются через блок-баланс 17 (фиг. 3) в устье скважины.

Во время движения зонда по стволу сква>кины (фиг. 4, а) вес свободно висящего груза 2 действуст на рессорные прижимные устройства приемных приборов и растягивает их, тем самым уменьшается изогнутость рессор. После остановки зонда на нужном интервале ствола скважины подается питание на электропривод прижимного устройства груза. Электропривод приводит в действие прижимный рычаг 3, который прижимает груз к стенке скважины. После того как груз 2 прижат к стенке скважины, осуществляется небольшой напуск кабеля. Прекращается растягивающее действие груза на рессоры 8, происходит их расправление, и осуществляется необходимый прижим контейнеров к стенке скважины (фиг.

4, б). Кроме того, происходит некоторое прослабление отрезков кабеля 6, соединяющих приборы зонда.

Включается питание предварительных усилителей, и производится прием упругих колебаний. По окончании регистрации на электропривод подается напря>кение обратной полярности, груз 2 освобождается и действием своего веса ослабляет давление рессор 8 на стенку скважины. В результате этого появляется возможность перемещения зонда на любой другой (вверх или вниз) интервал ствола скважины.

Наличие в зонде груза с управляемым с поверхности прижимным устройством п сочетании с описанной его взаимосвязью с рессорными прижимными устройствами приемных приборов позволяет считать весь зонд управляемым. Благодаря такому решению предлагаемая конструкция удовлетворяет двум противоречивым требованиям: зонд имеет хорошую проходимость при значительном уменьшении вероятности возникновения аварийной ситуации в необсаженной части скважины, а во время приема упругих колебаний обеспечивается необходимая сила прижатия приборов к стенке скважины, тем самым повышается точность

Наличие прослабленных участков каротажного кабеля между муфтами в приемных приборах позволяет рессорным конструкциям прижимных устройств изменять радиус кривизны при транспортировке зонда по стволу скважины, повышает его надежность, а также значительно облегчает операцию спуска зонда в скважину и извлечения его на поверхность, 526837

Формула изобретения

Многоприборный зонд для скважинных сейсмических измерений, состоящий из приемных приборов с рессорными прижимными устройствами, размещенными на кабеле, и груза, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет управления прижимом рессор и облегчения спуско-подъемных операций, груз снабжен управляемым прижимным устройством и связан кабелем с рессорами приемных приборов, концы которых закреплены на кабеле посредством жестко скрепленных с ним муфт, при этом длина кабеля, расположенного между муфтами прижимного устройства каждого приемного прибора, равна длине рессоры, спрямленной ог взаимодействия веса груза при спуско-подъемных операциях.

Источники информации, принятые во внима5 ние при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 272577, кл. G OIV 1/40, опубликовано 03.06.70.

2. Лвт. св. СССР ¹ 254803, кл. G 01V 1/40, опубликовано 17.10.б7.

lo 3. Е. В. Карус, Л..Л. Худзинский и др. Двенадцатиканальная аппаратура для изучения сейсмических волновых полей в глубоких скважинах. Сб. «Новые приборы и методика скважинной сейсмоакустики». Tpy)5 ды ВНИИЯГГ, вып. 15, М., 1973.

Уцг 3

Составитель 3. Терехова

Тсхред 3. Тараиеико Корректор T. Добровольская

Реда,тор Е. Караулова

Типотрафия, t-.р Саитиова, 2

3ск;,; 2138/12 Изд. № 1635 Тираж 690 Подиисное

Ц11ИИПИ Государствеп toto комитета Совета Министров СССР

lIo дел2il: изо5ретеиий и открып й!

13035, Моск»-, Ж-35, Раушскart t.ào.,:,, 4, 5