Непрерывный сейсмоприемник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. твид-вy— (22) Заявлено 24.04.76 (21) 2351174/18-25 с присоединением заявки Ph-(23) Приоритет — .

Опубликовано 1501.79.Бюллетень И 2

Дата опубликования описания 150179

Союз СОбатсинм

Сюциалистичвсиии

Республик

< 642657 (51) М. Кл.

Q0l V 1/16

Государственный кокнтет

СССР

Ао деяак нзобретеннй н открытнй (53) УДф(550 ° 83

{088.8) (72) Автор изобретении

Н.Л.Янченко "с / p т,Нижне-Волжский научно-исследовательский институт " геологии и геофизики БМлй 1 . .: (71) Заявитель (54) НЕПРЕРЫВНЫЙ СЕИСМОПРИЕМНИК

Изобретение относится к разведоч- ной геофизике и предназначено для регистрации сейсмических колебаний при сейсморазведке.

Известен пьезоэлектрический датчик волн давления с непрерывной структурой (1) .

Это устройство состоит иэ гибкой пьезоэлектрической ленты (на полиэтиленовой и т.п. основе), каждая старо- 10 на которой соединена с соответствующим электродом. для использования на суше устройство снабжается специальными свинцовыми накладками.

Недостатком этого устройства яв- ляется невозможность его использования для регистрации горизонтальных составляющих сейсмических колебаний, а также его значительный вес и габариты.

Известен также линейный резистивный сейсмоприемник, содержащий шланг из эластомера длиной 30 метров и более, заполненный мелкозернистым веществом с удельным сопротивлением, средним между удельным сопротивлением проводника и полупроводника (2).

К концам шланга присоединяется источник напряжения. Сейсмические волны, оказывая переменное давление на поверхность такого сейсмопрнемника, изменяют его сопротивление, и сейсмостанция регистрирует изменения величины проходящего тока.

Но и этот линейный реэистивный сейсмоприемник также нельзя использовать для регистрации горизонтальных составляющих сейсмических колебаний.

Как и выше описанный сейсмоприемник он имеет значительные вес и габариты.

Известен также сейсмоприемник, являющийся разновидностью приемника давления для наземной сейсморазведки (3j °

Это устройство содержит эластичный шланг, заполненный жидкостью, в котором размещен ряд электромеханических преобразователей. Такой сейсмоприемник эквивалентен группе с равномерным непрерывным распределением чувствительности вдоль линии и служит для выделения волн с большой кажущейся скоростью.

Однако этот сейсмоприемник не может быть использован для регистрации горизонтальных составляющих сейсми- ческих колебаний) кроме того он имеет большой вес и габариты, б 4? б б 7

Целью изобретения является обеспечение воэможности регистрации горизонтальных составляющих сейсмических колебаний, а также уменьшение веса и габаритов непрерывного сейсмоприемника.

Это достигается тем, что сейсмоприемник, содержащий шланг, заполненный жидкостью, и электромеханический преобразователь, снабжен камерой, заполненной жидкостью и соединенной с концом шланга, а электромеханический преобразователь помещен в камеру и жестко связан с ее корпусом, причем площадь поверхности электромеханического преобразователя, контактирующая с жидкостью, больше площади поперечного сечения столба жидкости, заполняющей .шланг.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого непрерывного сейсмоприемника.

Сейсмоприемник состоит из шланга 1, заполненного жидкостью 2, камеры 3, которая также заполнена жидкостью и соединена с одним из концов шланга. B камеру помещен пьезоэлемент 4, выполненный в виде диска и жестко связанный по периметру с ее корпусом

На втором конце шланга имеется заглушка 5 и компенсатор температурного расширения жидкости, выполненный в виде сильфона 6 °

Сейсмоприемник работает следующим образом.

Под действием входного сигнала на пьезоэлемент 4 будет действовать сила давления

a=ye sx, где Я вЂ” удельная масса жидкости;

 — длина шланга;

S - -площадь поверхности пьезоэлемента, контактирующая с жидкостью;

X — ускорение смещения сейсмоприемника.

Под действием силы давления Я на обкладках пьезоэлемента появится напряжение О, величина которого пропорциональна прогибу центра пьезоэлемента о, определяющегося следующим выажением: р

P-6 а 64дгП > где Z) — - цилиндрическая жесткость.пьезоэлемента; з

42(<-,О где Š— модель упругости; (— толщина пьезоэлемента;

Д вЂ” коэффициент Пуассона.

В результате чувствительностьg сей смоприемника (величина напряжения 0 на единицу ускорения) определяется соотношением Ь4Л Т) где коэффициент пропорциональности, зав зависящий от электрофизических свойств пьезоэлемента.

Таким образом чувствительность сейсмоприемника возрастет с увеличением площади 5 пьезоэлемента пропорционально квадрату этой величины и не зависит от площади поперечного сечения столба жидкости, заполняющей шланг. Это обстоятельство позволяет

5 без потери чувствительности значительно уменьшить габариты и вес сейсмоприемника за счет использования шланга с небольшим наружным диаметром.

Непрерывный сейсмоприемник эквива10 лентен группе с равномерным распределением чувствительности, содержащей бесконечно большое количество элеменТоВ суммирования (приборов, каждый из которых регистрирует колебания в од1г ной точке), и в случае горизонтально15 го его расположения будет регистрировать горизонтальные составляющие сей" смических колебаний. При вертикальном распложении, например в скважине, не20 прерывный сейсмоприемник может регистрировать вертикальные составляющие сейсмических колебаний.

Возможность регистрации горизонтальных составляющих сейсмических колебаний при помощи рассматриваемого

25 приемника расширяет воэможности сейсморазведки.

Он заменяет собой группу, содержащую бесконечно большое количество одйночных горизонтальных сейсмоприемников, обеспечивает лучшее выцеление полезного сигнала на фоне помех и снижает тем самым требования к интенсивности регистрируемых поперечных колебаний, а следователвно, и к средствам возбуждения поперечных волн.

Формула изобретения

Ф1 Непрерывный сейсмоприемник, содержащий шланг, заполненный жидкостью, и электромеханический преобразователь, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регистрации горизонтальных составляющих сейсмических колебаний, а также умень4 " щения веса и габаритов сейсмоприемников, он снабжен камерой, заполненной жидкостью и соединенной с концом шланга, а электромеханический преобразователь помещен s камеру и жестко связан

>0 с ее корпусом, причем площадь поверхности электромеханического преобразователя, контактирующая с жидкостью, больше площади поперечного сечения столба жидкости, заполняющей шланг. гг

) )

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2145099, кл. G 01 1/00, 1972.

60 2. Патент США Р 3317891, кл.340-17, 1967„

3. Патент Франции Р 1592086, 68 кл. G 01 Ч 1970, 642657

Составитель Э.Волконский

Редактор Л.Батанова Техред С.Мигай Корректор д.Мельниченко

Заказ 7752/43 Тираж 696 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4