Скважинный сейсмоприемник

 

1. СКВАЖИННЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК , состоящий из корпуса и размещенного в нем чувствительного злемента в виде группы соединенных последовательно пьеэокерамических преобразователей , отличающийс я тем, что, с целью увеличения чувствительности и помехозащищенности , он снабжен эластичной оболочкой, заполненной масляным компенсатором внешнего давления, при этом чувствительный элемент снабжен внутренним эле трическим экраном и помещен в полость зластичной оболочки, длину чувствительного элемента е определяют из соотношения , где У - скорость продольных волн в . жинной жидкости; - рабочая частота излучателя. 2. Сейсмоприемник по п. 1, от (Л личающийся тем, что внутренний экран выполнен из медной фольги , а корпус сейсмоприемника - внеш:ййй экран из перфорированной стали.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 21 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т 5 ° .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3414633/22-03 (22) 31 ° 03 ° 82 (46) 07 12 ° 8 3. Бюл...)Ф 45 (72) И.С. Файзуллин, П.В. Ан, В.И. Цыплаков Л.Г, Иысина и И.Б.Бук, В.К. Балмашов и A.Â. Смирнов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (53) 550 ° 834 :622.241(088.8) (56) 1. Каплунов A.È. Аппаратура для сейсмораэведочных. работ в скважинах, И., Недра, 1980, с . 111113 °

2. Карус Е.В., Файэуллин И.С., Цыплаков В.Ц. Тихонова В.Н. Установка для межскважинного прозвучивания, Известия вузов. Геология и разведка, 1975, 9 6, с. 106-109. (54) (57) 1. СКВАЖИННЫЙ СЕЙСМОПРИЕИНИК, состоящий иэ корпуса и раэме,„SU„„j 059153 А щенного в нем чувствительного эле мента в виде группы соединенных последовательно пьеэокерамических преобразователей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения чувствительности и помехоэащищенности, он снабжен эластичной оболочкой, заполненной масляным компенсатором внешнего давления, при этом чувствительный элемент сйабжен внутренним электрическим экраном и помещен в полость эластичной оболочки, длину чувствительного элемента 0 определяют иэ соотношения 0 =V/F где

Ч вЂ” скорость продольных волн в сква . жинной жидкости; Е - рабочая частота излучателя. ф . 2. Сейсмоприемник по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что внутренний экран выполнен иэ медной фольги, а корпус сейсмоприемника — внеш. ний экран иэ перфорированной стали °

1059153

Изобретение относится к геофизической разведке месторождений полез- ных ископаемых и может быть использовано для,выявления зон повышенной трещнноватости, карстов и ослабленных эон при межскважинном прозвучивании в твердых породах в инженерно-геологических изыскаяиях.

Известен скважияиый сейсмоприемник давления, в котором в качестве чувствительного элемента использован 1Î цилиндр из пьезокерамики. Датчик помещен в герметичную камеру, задолненную маслом. Давление из амв@жины на чувствительный элемент передается через резиновую мембрану. Стальной корпус защищает контейнер от глинистого раствора 11g.

Недостатком приемника является его низкая чувствительность (5 миВ/Па а также ненадежность резиновой мембраны s скважинных условиях, особенно при повышенных баро- и терморежимах.

Наиболее близким к изобретению является скважинный сейсмоприемник, состоящий из чувствительного элемейта в виде набора пьезокерамических преобразователей, помещенных в сталь ной корпус-экран для подавления посторонних электрических полей (2)., 1

Недостатком иэвестного приеяяика является низкая чувствительность, что сказывается при работе с источниками упругих колебаний иевэрывного типа, интенсивность которых невелика. кроме того, несмотря на том, 35 что приемник наборный, длина его менее половины длины волны, т.е. он является точечным и воспринимает помехи типа гидроволн. B качестве второго электрода в этом приемнике 4g использован корпус прибора, что эна. чительно снижает эффект экранирования. Этя факторы обусловливают низ.кую помехозащищенность устройства.

Целью изобРетения является повы-; 45 шение чувствительности и помехозащищенности сейсмоприемника.

Поставленная цель достигается тем, что скважинный сейсмоприемник, состоящий из корпуса и размещенного в нем чувствительного элемента в виде группы соединенных последователь:«о пьезокерамических преобразователей, снабжен эластичной оболочкой,. заполненной масляным компенсатором внешнего давления, при этом чувст- 55 вительный элемент снабжен внутренним электрическим экраном и помещен в полость эластичной оболочки, длину чувствительного элемента определяют иэ соотношения <= V/Å, где бО

V — скорость продольных волн в сква жинной жидкости; Х " рабочая частота излучателя.

При этом внутренний экран выполнен иэ медной фольги, а корпус сей-.. 65 смоприемника — внешний экран из перфорированной стали.

На чертеже представлена конструкция сейсмоприемника.

Чувствительный элемент представ-. ляет собой группу из 40 пьезокерамических преобразователей 1 цилиндрической формы, образующих 20 пьезоэлементов, каждый из которых состоит иэ двух пьезокерамических цилиндров, соединенных электрически параллельНо и приклеенных к шайбе-изолятору, которая механически соединена с внутренним электрическим экраном 2, окружающим чувствительнрй элемент.

Такая конструкция. обеспечивает ком- пенсацию помех, связанных с вертикальными. колебаниями зонда в скважине. Между собой отдельные пьезоэлементы соединены электрически последовательно для повьзвения ЭДС сигнала на выходе преобразователя, а один из. электродов нижнего преобразователя припаян к электрическому экрану

2, Чувствительный: элемент с внутренним экраном 2 помещен в эластичный маслостойкий контейнер 3, изготовленный иэ фторопластовой трубки и наполненный маслом 4., служащим для компенсации внешнего давления, Стальной перфорированный охранный корпус 5 предохраняет сейсмоприемник от.механических повреждений. Через изолятор 6 вывод первого электрода чувствительного элемента, в качест-. ве которого используется серебряное покрытие пьезоцилиндра, соединен с усилителем. В качестве второго элект рода используется электрический экран 2.

Устройство работает следующим образомм.

На каротажном кабеле опускают приемник давления в скважину, заполненную буровым раствором или водой.

Возбуждают упругие колебания в другой скважине при межскважинном прозвучивании (на поверхностц земли или в водоеме при проведении сейсмических исследований, сейсмокаротаже или вертикальном сейсмическом профилировании).

Упругие импульсы, возбуждаемые с помощью взрывов или источников невзрывного тина, вызывают колебания стенки скважины и создают импульсы давления в скважянной жидкости.

Через корпус 5 приемника, выполненный иэ перфорированной стали, и эластичную оболочку 3 импульсы давления проходят к чувствительным элементам 1, где преобразуются в электрические сигналы. Усиленные электрические сигналы по кабелю передаются в регистрирующие наземные устройства, Ввиду того, что приемник выполнен распределенным, т.e. его длина

Я рс а,имш ж

Составитель М.. Коротков

Редактор И. Николайчук Техред Т.Фанта Корректор И. Муска

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Гооударственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9776/32

Филиал ППП Патент, г. ужгород, уд. Проектная, 4

1=2 м, а для излучателя с частотой

f=l кГц и скоростью распространения . колебаний Ч=1450 м/с это значение превышает длину волны воспринимаемых колебаний (Л =.V/f), обеспечивается значительное повышение чувствительности приемника и эффективная защита его от влияния гидроволн.

Одновременно двойное экранирование чувствительных элементов внутренним экраном из медной. фольги, позволяющим предохранить приемник от внешних электрических полей, и внешним экраном из перфорированной стали, улучшающим проникновение волн к чувствительным элементам, также . позволяет увеличить чувствйтельность и помехозащищенность сейсмоприемника.

Проведенные испытания показали, что чувствительность распределенного сейсмоприемника составляет 700 мкВ/Па

10 что s несколько раэ превышает чувствительность извЕстных устройств.