Сейсмоприемник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 180280 (2т) 2883913/18-25 (М КЛ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 Ч 1/16

Государстаенн ый комитет

СССР но аеиам изобретений н открытий

Опубликовано 151081 Бюллетень Н9 38 (53) УДК 550 834 (088.8) Дата опубликования описания 151081 (72) Авторы изобретения

I !

Э.И. Машинский и БЛ. Елисеев, .-,, / . / (Вычислительный:центр Сибирского отделениа...AH СССР

«« ф (71) Заявитель (54) СЕИСИОПРИЕМНИК

Изобретение относится к.приемникам сейсмических сигналов и может быть использовано для сейсмической разведки.

Для повышения точности измерения и получения более достоверной информации о сейсмических волновых поляХ измерения должны производиться во. внутренних точках среды. Основной тр1 днос.10 тью проведения таких измерений является осуществление жесткого контакта сейсмоприемник — почва.

Известен сейсмоприемник, в Мотором с целью увеличения надежности койтакта сейсмоприемника с изучаемым пластом применен гидравлический прижим двух половинных щек, в одной из которых вмонтирована кассета с сейсмОприемйиками (1) °

Известен также способ, когда для - 20 улучшения контакта сейсмоприемника с породой используется упругий гель, который эатвержевает и прочно скрепляет сейсмоприемник с исследуемой средой (2) . 25

Недостатком сейсмоприемников с гидравлическим прижимом является наличие гидросистемы, что приводит к усложнению конструкции и наличию неравномерности прижима при измере- 30 ниях в различных горных породах, а значит и снижению точности измерений.

Применение для контакта сейсмоприемников упругого геля .нетехнологично, так как требует разрушения затвердевшей массы после проведения измерений.

НаиболеЕ близким техническим решением является сейсмоприемник, в котором с целью исключения влияний, обусловленных изменением механических свойств грунта, заменен контакт земля" сейсмоприемник на ;двойной контакт земля-жидкость и затем жидкость"пРиемная часть сейсмоприемника. Корпус приемника либо целиком изготовлен из эластичного материала, либо имеет по крайней мере одну достаточно обширную мягкую стенку, которая и находится в контакте с землей. Корпус, заполнен практически не сжимаемой маловязкой жидкостью (вода или масло). В корпусе размещена приемная часть, например пьезоэлектрического типа, чувствительная в полосе частот до 2000 Гц к . волнам давления, распространякщиызя в жидкой среде (3)

Недостатками этого устройства являются то, что контакт почва-жидкость не является .достаточно жестким, а поэтому не обеспечивает регистрацию

873180 высокочастотных составляющих сейсмического сигнала с высокой точностью, кроме того, при использовании в качестве промежуточной (согласующей) среды жидкого вещества для контакта сейсмоприемника с породой могут воз-.

5 никнуть паразитные флуктуации колебаний жидкости, что приведет к появлению шумов при измерениях. При скважинных измерениях сейсмоприемник с эластичной оболочкой и жидкостью в качестве воспринимающего элемента является малопригодным,. если он не имеет дополнительной системы соездания

1 и снятия избыточного давления жидкости для осуществления жесткого контакта. Возникают большие трудности в тех- 5 нологии измерений. Большие трудности возникают также в регистрации поперечных волн, которые обусловлены наличием жидкости между приемной частью сейсмоприемника и породой. 20

Цель изобретения — повышение точности измерения и разрешенности записи.

Поставленная цель достигается тем, что в сейсмоприемнике, состоящем из геРметичного коРпуса с Размещенным в нем преобразователем сигналов и.заполненного жидкостью, причем, по крайней .мере, одна стенка корпуса выполнена из эластичного материала, заполняющая жидкость является магнитной,а к корпусу прикреплен, по крайней мере, один сердечник с обмоткой, при этом, его силовые линии замыкаются через жидкость, Кроме того, к корпусу прикреплены дополнительно две камеры, сообщающиеся с ним каналами с помощью электрически управляемых клапанов.

На чеРтеже. схематически показан один из вариантов данного устройства, предназначенного для измерения сейс- 40 мических волн в скважине.

Устройство содержит корпус 1, сливную камеру 2, магнитную жидкость

3, сердечник 4 с обмоткой, сейсмоприемники 5, (смещения, скорости или ускорения), пространство 6 для заполнения магнитной жидкостью перед измерениями, эластичную оболочку 7 после заполнения магнитной жидкостью, сейсмоприемники 8 давления (например пьезоэлектрического типа), электромагнитный клапан 9 приемной камеры, эластичную -оболочку 10.в нерабочем состоянии, камеру 11 для приема магнитной жидкости после проведения измерений, внутреннее пространство 12 приемной камеры, канал 13 для слива магнитной жидкости после проведения измерений, внутреннюю часть 14 корпуса, канал 15 для заливки магнитной жидкости перед измерениями, электро- д) магнитный клапан 16 сливной камеры магнитной жидкостью 16, разъем 17 с кабелем.

Сейсмоприемник имеет корпус 1, в котором расположены сливная. камера 3 у с магнитной жидкостью и приемная камера 11. Указанные камеры снабжены электромагнитными клапанами 16 и 9, а также соединены каналами 15 и 13 с внутренним пространством б внутри эластичной оболочки 10, покрывающей корпус прибора снаружи. Во внутреннем корпусе прибора 14 расположены сейсмоприемники, например электродинамического типа (смещения, скорости и, ускорения; одно- двух или трехкомпонентные), которые жестко соединены с корпусом

1 и 14. На внутреннем корпусе 14 расположены сердечник 4 с обмоткой (в данной конструкции сердечники П-образного типа) таким образом, что магнитные силовые линии .замыкаются через внутренее пространство 6, заполняемое магнитной жидкостью 3. Во внутреннем пространстве б имеются также сейсмоприемники,8 давления, например пьезоэлектрического типа. Сейсмоприемник снабжен электрическим разъемом

17 и кабелем съема информации и подачи питающих напряжений и команд. Кабель также служит для спуска и подъема устройства в скважине °

При измерениях сейсмоприемник опускается в скважину. При этом магнитная жидкость 3 находится в камере

2, клапан 16 закрыт, т.е. жидкость не может попасть в канал 15 и пространство б. Оболочка 10 находится в опущенном состоянии, т.е. в положении, не препятствующем опусканию . прибора в скважину. После установки прибора в скважине осуществляется контактирование прибора со стенками скважины.. Для этого по команде от станции открывается клапан 16 и магнитная жидкость 3 протекает по каналу 15 в пространство 6 и заполняет его до такой величины, пока оболочка 10 не примет положение 7, которое ограничивается стенками скважины. Объем магнитной жидкости 3 в камере 2 Рассчитаны таким образом, чтобы

его было достаточно для полного заполнения пространства б с учетом растяжения оболочки 10 до плотного соединения со стенками скважины. После этого в обмотку подается ток и магнитная жидкость за счет ее свойств приобретает твердое состояние, в результате чего осуществляется жесткий кон- такт устройства со стенками скважин.

Более того, сейсмоприемники 8 давления оказываются непосредственно в затвердевшей среде, т.е. передача волн напряжения осуществляется через это вещество. Устройство готово к работе.

Производится регистрация сейсмических сигналов. После проведения измерений с обмотки снимается напряжение и магнитная жидкость переходит в жидкое текучее состояние. Открыванием клапана

9 жидкость, находящаяся в пространстве б сливается через канал 13 в камеру

11, заполняя пространство 12 приемной

873180 мник по н ается на Устройство может быть использовано в азличных сейсмофизических исслеповерхность. Дл хность. Для приведения его в в различных е бочее состояние он переворачивается д в ованиях так как позволяет произвоI рабоче дить измерения почти во всех компоненв состоя и р н е п отивоположное тому, тах сейсмического волнового поля (нав каком он Р ом он был при измеРениях. При пряжения смещения, скорости и ускоэтом маг ит ма нитная жидкость из камеры 11 б ения частиц среды в трех взаимно-перпереливаетс тся в камеру 2 и клапан 1б Р и пендикулярных направлениях) в широком закрывается. Можноп едусмотреть авР частотном и .динамическом диапазонах. томатическо р е пе еливание жидкости

Может быть получен также экономичесиэ камеры, но в данной конструкции кий эффект так как геологическая это не преду р смот ено из-за упрощениялько эффективность сейсмических исследова1 конструкции и желания, показать только лы устрой- ний достигается сравнительно простыглавные, принци узлы устр ства. В силу свое симме имметрии конст; - ми, доступными средствами.

Фо ла изобретен я может иметь разъем 17 и в нижней части, тогда верхний разъе д ъем олжен иметь 15

1. Сейсмоприемник,содержащий герме" заглушку т. е. может по необходимос/ Ю ° бо гой тичный корпус, заполненн

ый жидкостью ти работать либо один, ли о друг и м преобразователь разъем. Сейсмоприемники 5 могу р т ас- и размещенны в не п са сигналов, причем, по кр айней:,мере

В полагаться не только внутри кор у одна стенка корпуса вып олнена из эласно и сверху и снизу, т.е. в месте к и тичного материала, о т л

Щ личаюудобном как в конструктивном, та елью повыше- Конст к- шийся тем, что, с це в технологическом отношении,- ру т быть выполнен, на- ния точности измере ений и: азрешающей

:P тивно прибор может быть выпол б ости заполняющая корпус жидпример и с одной эласти чной стенкой спосо ности, земли кость являетс я магнитной .а к корпу1 для измерения на поверхности

I 25 су прикреплен, п о крайней мере, один или в углублении в земле. ст ой- сердечник с о бмоткой при этом, его .

Преимуществом предлагаемого ус р

I ть из. — силовые линии замык тс а1о я через жид:ства является повышенная. точност мерения высокочастот ных составляющих кость. ение ы- 2 С и моприемник по п.l, о т л исейсмического сигнала и получени вы- е с я тем что к корпусу

Достигается ч а ю шийся тем, сокоразрешающей записи. Д хорошее согласование сейсмоприемн иемника прикреплены д

ы дополнительно две каремы, с ним каналами с помощью и изме ениях сообщающиеся с ним ка со средой, особенно при из р е ы. Обеспе- электрически ки управляемых клапанов. во внутренних точках среды.

Источники информации, вается н""ум умов и " oTcyT 35 н и ж кости. принятые во вним ание при экспертизе ствия фтуклуаций колебани жид ос ест- 1. вторск

Весьма простыми средствами ущ А ское свидетельство СССР вное кон" . 9 14 0228 вляется жесткое и эффективное к

США 9 348940, мников со срс- 2. Патент

6 01 Ч б 1971 дой. Имеется возможность регис р ро" к х воЛн в 4р 3. Патент ран вать все типы сейсмических во кл. G 01 V опублик. 1975 (прототип). том числе и поперечные волны.

ВНИИПИ Заказ .9027/72

Тираж 735 Подписное

Филиал ППП Патент, .г.Ужгород, ул.Проектная, 4;