Сейсмоприемник

Союз Советскнк Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ(22 Заявлено 180280 (21) 2883913/18-25с присоединением заявки Йф(и)873180 р)м, клз 6 01 Ч 1/16 Госудврстаенный комитет СССР но аеиам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 15,1081(54) СЕЙСИОПРИЕМНИК 1Изобретение 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 труднос 1 О тью проведения таких измерений яляется осуществление жесткого контакта сейсмоприемник - почва.Известен сейсмоприемник, в Мотором с целью увеличения надежности койтакта сейсмоприемника с изучаемым плас том применен гидравлический прижим двух половинных щек, в одной из которых вмонтирована кассета с сейсмоприемйиками (1Известен также способ, когда для . 20 улучшения контакта сейсмоприемника с породой используется упругий гель, который эатвержевает и прочно скрепляет сейсмоприемник с исследуемой средой (2) . 25Недостатком сейсмоприемников а гидравлическим прижимом является наличие гидросистемы, что приводит к усложнению конструкции и наличию неравномерности прижима при измере 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, распространяющимсяв жидкой среде (31Недостатками этого устройства явля. ются то, что контакт почва-жидкость не является .достаточно жестким, а поэтому не обеспечивает регистрациювысокочастотных составляющих сейсмического сигнала с высокой точностью,кроме того, при использовании в качестве промежуточной (согласующей)среды жидкого вещества для контактасейсмоприемника с породой могут воз-.л 5никнуть паразитные флуктуации колебаний жидкости, что приведет к появлению шумов при измерениях. При скважинных измерениях сейсмоприемник сэластичной оболочкой и жидкостью вкачестве воспринимающего элемента является малопригодным если он не имеет дополнительной системы соездания1и снятия избыточного давления жидкости для осуществления жесткого контакта. Возникают большие трудности в технологии измерений. Большие трудностивозникают также в регистрации поперечных волн, которые обусловлены наличием жидкости между приемной частью сейсмоприемникаи породой. 20Цель изобретения - повышение точности измерения и разрешенности записи.Поставленная цель достигается тем,что в сейсмоприемнике, состоящем изгерметичного корпуса с размещенным внем преобразователем сигналов и.заполненного жидкостью, причем, по крайней.мере, одна стенка корпуса выполненаиз эластичного материала, заполняющаяжидкость является магнитной,а к корпусу прикреплен, по крайней мере, одинсердечник с обмоткой, при этом, егосиловые линии замыкаются через жидкость.Кроме того, к корпусу прикрепленыдополнительно две камеры, сообщающиеся с ним каналами с помощью электрически управляемых клапанов.На чеРтеже. схематически показанодин из вариантов данного устройства,предназначенного для измерения сейсмических волн в скважине.Устройство содержит корпус 1,сливную камеру 2, магнитную жидкость3, сердечник 4 с обмоткой, сейсмоприемники 5, (смещения, скорости илиускорения), пространство 6 для заполнения магнитной жидкостью перед измерениями, эластичную оболочку 7 послезаполнения магнитной жидкостью, сейсмоприемники 8 давления (напримерпьезоэлектрического типа), электромагнитный клапан 9 приемной камеры,эластичную оболочку 10.в нерабочемсостоянии, камеру 11 для приема магнитной жидкости после проведения измерений, внутреннее пространство 12приемной камеры, канал 13 для сливамагнитной жидкости после проведенияизмерений, внутреннюю часть 14 корпу.са, канал 15 для заливки магнитнойжидкости перед измерениями, электро- щ 0магнитный клапан 16 сливной камерымагнитной жидкостью 16, разъем 17 скабелем.Сейсмоприемник имеет корпус 1, вкотором расположены сливная камера 3 5 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 скважинеПри 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 жмцкость 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 приемной873180 ВНИИПИ Заказ 9027/Тираж 735 Подписно Филиал ППП ффПа г.ужгород,ул.П тВктная, 4,мник по н ается на Устройство может быть использованокамеры. Сейсмоприе и д Им в азличных сейсмофизических исслеповерхность. Длхность. Для приведения его в в различных ебочее состояние он переворачивается д вованиях так как позволяетпроизвоЮрабочедить измерения почти во всех компоненв состоя и Рн е п отивоположное тому,тах сейсмического волнового поля (нав каком он Ром он был при измерениях. Припряжения смещения, скорости и ускоэтом маг итма нитная жидкость из камеры 116 ения частиц среды в трех взаимно-перпереливаетстся в камеру 2 и клапан 1 б Р ипендикулярных направлениях) в широкомзакрывается. Можно п едусмотреть авРчастотном и .динамическом диапазонах,томатическо ре пе еливание жидкостиМожет быть получен также экономичесиэ камеры, но в данной конструкциикий эффект так как геологическаяэто не преду рсмот ено из-за упрощения .лькоэффективность сейсмических исследоваУконструкции и желания, показать тольколы устрой- ний достигается сравнительно простыглавные, принципиальные узлы устрства. В силу свое симмеимметрии конст; - ми, доступными средствами.рукцйяу представленная на ч ру Фо ла изобретенияможет иметь разъем 17 и в нижней части, тогда верхний разъе дъем олжен иметь 151. Сейсмоприемник,содержащий герме"заглушку т. е. может по необходимос/бо гой тичный корпус, заполненный жидкостьюти работать либо один, ли о другй м преобразовательразъем. Сейсмоприемники 5 могу рт ас- и размещенны в неп са сигналов, причем, по кр айней,мереВполагаться не только внутри кор уО одна стенка корпуса вып олнена из эласно и сверху и снизу, т,е. в местек и тичного материала, о т лоличаюудобном как. в конструктивном . таелью повышеКонст к- щ и й с я тем, что, с цев технологическом отношении, рут быть выполнен, на- ния точности измереений и азрешающейРтивно прибор может быть выполб ости заполняющая корпус жидпример и с одной эласти чной стенкой спосо ности,земли кость являетс я магнитной .а к корпу 1для измерения на поверхностиФ 5су прикреплен, п о крайней мере, одинили в углублении в земле.ст ой- сердечник с о бмоткой приэтом, егоПреимуществом предлагаемого ус рУть из. -силовые линии замык тсалло я через жидства является повышенная. точностмерения высокочастот ных составляющих кость.ение ы С й моприемник по п.1, о т л исейсмического сигнала и получени вы- е ся тем что к корпусуДостигается ч а ю щ и й с я тем,сокоразрешающей записи. Дхорошее согласование сейсмоприемниемника прикреплены ды дополнительно две каремы,с ним каналами с помощьюи изме ениях сообщающиеся с ним касо средой, особенно при из ре ы, Обеспе- электрическики управляевых клапанов.во внутренних точках среды.Источники информации,чивается минимум шумов и-м отсутн й ж кости. принятые во вним ание при экспертизествия фтуклуаций колебани жидос ест. вторскВесьма простыми средствами ущ А ское свидетельство СССРвное кон" . Р 14 0228вляется жесткое и эффективное кСВЪ .В 348940,мников со срс. Патент6 01 Ч б 1971дой. Имеется возможность регис р ро"к х воЛн в 4 О 3. Патент ранвать все типы сейсмических вокл. 0 01 Ч опублик, 1975 (прототип),том числе и поперечные волны.У