Способ контроля характеристик скважинных датчиков

 

Изобретение относится к горной геофизике и может быть использовано на подземных предприятиях для контроля характеристик скважинных датчиков в естественных условиях. Целью изобретения является повышение достоверности и расширение функциональных возможностей способа. Цель изобретения достигается за счет того, что вторую скважину для размещения излучателя располагают так, что ее проекция на плоскость , образованную осью первой скважины с исследуемым датчиком и устьем второй, пересекает продолжение первой скважины. При этом о диаграмме направленности судят по сопоставлению амплитуд сигналов, принятых по различным азимутальным направлениям и рассчитанным для точек сферы с центром в точке размещения исследуемого датчика по формулам, учитывающим закономерности распространения сигналов в реальном массиве. 1 ил. сл с

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (192 00 (5(25 6 01 V 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801666/25 (22) 25.01.90 (46) 07,12,91. Бюл. № 45 (71) Институт горного дела Дальневосточного отделения АН СССР (72) И.А, Кривошеев (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 548907, кл. G 01 V 1/16, 1977.

Разработка. экспериментального образца.многоканальной микросейсмической аппаратуры и проведение исследований по контролю состояния массивов горных пород при разработке твердых полезных ископаемых. Отчет о НИР. Гос. рег. №

01840007026, Хабаровск, 1986. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК

СКВАЖИННЫХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к горной геофизике и может быть использовано на подземИзобретение относится к горной геофизике и может быть использовано на подземн ых предприятиях для контроля характеристик скважинных датчиков в естественных условиях.

Известен способ проверки идентичности сейсмоприемников, включающий эталонный источник механических колебаний, воздействующий на основание в направлении ос».его симметрии, на котором закреплены ортогонально друг к другу сеймоприемники.

Недостатки способа — низкая достоверность и невозможность проводить измерение диаграмм направленности, ных предприятиях для контроля характеристик скважинных датчиков в естественных условиях. Целью изобретения является повышение достоверности и расширение функциональных возможностей способа. Цель изобретения достигается эа счет того, что вторую скважину для размещения излучателя располагают так, что ее проекция на плоскость, образованную осью первой скважины с исследуемым датчиком и устьем второй, пересекает продолжение первой скважины. При этом о диаграмме направленности судят по сопоставлению амплитуд сигналов, принятых по различным аз»мутальным направлениям и рассчитанным для точек сферы с центром в точке размещения исследуемого датчика по формулам, учитывающим закономерности распространения сигналов в реальном массиве. 1 ил.

Наиболее близким к изобретению является способ, включающий излучение и прием сигналов через задемпфированный стержень.

Недостатки известного способа — низкая достоверность (в природе сигнал нестационарный), искажение сигнала (эа счет переходнои характеристики стержня) и невозможность измерения диаграмм направленности.

Цель изобретения — повышение достоверности и расширение функциональных воэможностей способа.

На чертеже приведена схема исследований в массиве.

1697025

На выбранном Однородном участке горного массива пробуривают первую 1 и вторую 2 скважины. Первую скважину 1 пробуривают перпендикулярно обнажению, вторую скважину 2 так, что ее проекции на плоскость, образованную осью первой скважины 4 устьем второй„пересекают поодолжение первой скважины. В скважину 1 помещают иследуемый скважинный датчик, а в скважину 2, фиксируя поочередно в различных точках, излучатель.

Затем излучают акустический сигнал, например иэ точки А, Исследуемый датчик принимает, прошедший через горный массив акустический сигнал А,>, и по принятому сигналу рассчи "ывают величину сигнала

Ац для точки излучения А " по формуле

Излучатель перемещают в другую точку наклонной скважины 2, например At, снова излучают акустический сигнал и фиксируют исследуемым датчиком значение А;ц и снова расчитывают по формуле значение Ар1 для точки излучения Ар 0.

Расстояние между тачками излучения выбирают исходя из требуемой детальности контроля. Повторяют необходимое число раз излучение. Ввиду Toго, что используемые скважинные датчики осесимметричны, достаточно измерить диаграмму направленности в одной "полуплоскости", а вторая часть является зеркальным огображением относительно оси симметрии, В приведенном примере можно определить диаграмму направленности в диапазоне 3200.

Измеренная таким образом диаграмма направленности сква>кинного датчика позволяет характеризовать этот датчик и, следовательно, рекомендовать его для вполне конкретных видов измерений в естественных условиях.

Формула изобретения

Способ контроля характеристик скважинных датчиков, заключающийся в воз буждении акустических сигналов и йх

5 приеме исследуемым датчиком, а также определении коэффициента преобразования, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и расширения функциональных воэможностей способа, в

10 однородном участке горного массива перпендикулярно обнажению бурят первую скважину, при этом проекция второй пробуренной скважины на плоскость, образованную осью первой скважины и устьем второй, 15 пересекает продолжение первой скважины, в первую скважину помещают исследуемый датчик, а во вторую излучатель, который перед излучением последовательно перемещают в точки 1-1 второй скважины и

20 определяют величину сигнала для точек сферы радиусом ro по формуле

А(1 " ) = (1 — — 0 ) At(exp а ° го, Rt

25 где At — величина амплитуды сигнала, принятого исследуемым датчиком из t-й точки, j-l-события;

Rt — длина радиуса-вектора в направле30 нии i-точки; и — коэффициент затухания сигнала э среде;

r0 — длина перпендикуляра, опущенного

35 из точки расположения исследуемого датчика на вторую скважину, определяемая из выражения:

< о ю гиип где с — скорость распространения упругих волн в массиве;

70N1n — длительность акустического импульса, и по сопоставлению амплитуд сигналов, принятых по различным азимутальным направлениям, судят о диаграмме направленности исследуемого датчика.

Составитель Н.Жукова

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Заказ 4304 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агаринэ, 101