Способ генерации вибросейсмического сигнала в скважине и устройство для его осуществления

/133, 1/ 51)5 О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕН ститут им. А,Смайлов, А.Н.Гаври ,В.Иоппа(54) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ, ВИБРОСЕЙС 1 У 1 ИЧЕСКОГО СИГНАЛА В СКВАЖИНЕ И Изобретение относится к геофизической технике и может использоваться для возбуждения сейсмических колебаний в скважине.Для возбуждейия сейсмических колебаний в скважине известны различные способы и устройства, в которых используются различные виды энергии, преобразованные в сейсмический сигнал.Известна система для передачи энергии к устройству, опускаемому в скважину для передачи к нему энергии. Система содержит ойределенную конструкцию, фиксируемую в скважине; подвижный элемент, который соединен с устройством у устья скважины, линейное смещение которого относительно фиксируемой конструкции в скважине вызывает возбуждение. энергии, а также приспособление для аккумулирования энергии. Основным недостатком данного способа и устройства для передачи энергии к сейсмическим источникам в скважинах является Я 2 181211 АЗ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: возбуждение вибрационного сигнала в наполненных скважинах или жидкостной среде при поисках нефти и газа,. а также геофизические исследования среды, Сущность изобретения: генерация сейсмического сигнала заключается в накоплении энергии в гидропневмоаккумуляторе при опускании снаряда из области низкого давления в область высокого давления с последующей генерацией в область низкого давления через гидродвигатель и объемный пульсатор на упругом излучателе 2 с и 1 з, ф-лы, 3 ил, л конструкция для д иксирования в скважине, которой необходима энергия для фиксации. Аккумулирование энергии происходит за счет подвижного элемента, перемещающе-, ф гося в скважине относительно неподвижной, 4 конструкции, что приводит к дополнитель-, СО ным нагрузкам на каротажный кабель и повышению энергетических затрат у, систочника, расположенного у устья скважины,Известен скважинный сейсмический источник, состоящий из рабочей камеры, которая воздействует на стенки скважины. ( ) Рабочая камера приводится в движение от источника гидравлической энергии, расположенного у устья скважины. Источник сое-динен управляемым клапаном с рабочей камерой и средствами прижима ее к стенкам скважины.Основными недоста 1 ками являются искажение возбуждаемого сигнала, формируемого источником уустья скважины, припрохождении его через соединительные каналы большой длины, а также большие потери энергии в соединительных магистралях.Цель изобретения - увеличение мощности сейсмического сигнала в скважине.Цельдостигается тем, что энергию излучения накапливают гидропневмоаккумулятором йЭ"опускании снаряда из области низкого давления в область высокого давленйя с последующим йодъемом и генерированием вибросейсмического сигнала через гидродвигатель и обьемный пульсатор на упругом излучателе в области низкого давления, а также тем, что сейсмический источник содержит гидропневмоаккумулятор, соединенный с двигателем и через электромагнитный кран с упругим излучателем. Упругий излучатель через электромагнитный кран и обратный клапан соединен с гидропневмоаккумулятором. Вал гидродвигателя соединен с объемным пульсатором, который связан с упругим излучателем, а на магистрали соединения установлен датчик опорного сигнала, все элементы, кроме упругого излучателя, размещены в корпусе герметично.Электроэнергия, подводимая по каротажному кабелю, необходима только на переключение электромагнитного крана и для питания датчика опорного сигнала,На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 - схема способа зарядки; на фиг. 3 - возможные тйпы упругих излучателей.Устройство выполнено в виде снаряда 1, в котором размещен гидропневоаккумулятор 2, соединенный с гидродвигателем 3, а также через обратный клапан 4, электромагнитный кран 5 с упругим излучателем б. На валу гидродвигателя размещен гидро- объемный пульсатор 7, который также соединен с упругим излучателем. На магистрали связи пульсатора с излучателем установлен датчик 8 опорного сигнала. Все составные элементы устройства, кроме из-. лучателя, соединенного с корпусом 9, размещены в последнем герметично. Устройство фиг. 2) соединено с каротажной лебедкой 10 с помощью каротажного кабеля 11,Способ работы устройства следующий, Гидропйевмоаккумулятор предварительно заряжается на величину давления Ро, соответствующего гидростатическому давлению на горизонте Н 1 фиг,2). При этом электромагнитный кран 5 открыт и соединяет излучатель б с гидропневмоаккумулятором 2 через обратный клапан 4. В качестве излучателя использована герметичная упру 20 25 30 35 Предлагаемый способ и устройство для40 генерации сейсмического сигнала в скважи 45 50 55 10 15 гая оболочка или может быть другое устройство, изменяющее свой объем под действием давления среды, При опускании снаряда на горизонт Н 2 давление среды, воздействующее на него, будет Р 2. Излучатель на этом горизонте деформируется и вытесняет часть жидкости в гидропневмоаккумулятор и в нем будет давление Р 2. Подается сигнал на электромагнитный кран, который разъединяет полость гидропневмоаккумулятор - гидродвигател ь с излучателем.После подъема на горизонт Н 1 в гидропневмоаккумуляторе будет давление Р 2, а в излучателе - Ро, соответствующее горизонту Н 1,Соединением гидропневмоаккумулятора через гидродвигатель с излучателем и открыванием электромагнитного крана приводится во вращение гидропульсатор, Гидрообъемный пульсатор подает переменный объем жидкости в излучатель. Последний излучает колебания через свои стенки в среду с частотой, соответствующей вращению вала гидродвигателя.Опорный датчик дает информацию о начале и протекании процесса излучения колебаний. Необходимо отметить, что процесс излучения после зарядки на горизонте Н 2 может быть выполнен на любом горизонте, меньшем Н 2, При этом меняется только длительность протекания процесса излучения. Длительность сеанса излучения зависит от переменного объема излучателя и объема зарядки гидропневмоаккумулятора для одного и того же горизонта, а также от давления зарядки Р 2, которое определяет объемпротекания жидкости из излучателя в гидропневмоаккумулятор. не позволяет увеличить мощность сейсмического сигнала и снизить до минимума энергетический канал связи с источником энергии у устья скважины, а также позволяет работать на глубинах в скважинах более 200 м и не требует устройства компенсации гидростатического давления в скважине.Формула изобретения 1. Способ генерации вибросейсмического сигнала в скважине, включающий накапливание гидравлической энергии и генерирование с ее помошью сейсмического сигнала излучателем при перемещении снаряда вдоль ствола скважины, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения мощности сейсмического сигнала на больших глубинах за счет использования г идростатического давления в скважине, гидравлическую энергию накапливают при опускании снаряда из области низкого давления в область высокого давления, а сейсмический сигнал генерируют после подъема снаряда из области высокого давления в область низкого давления,2, Устройство для генерации вибросейсмического сигнала в скважине, содержащее наземную часть, соединенную каротажным кабелем со скважинным снарядом, в корпусе которого размещены элементы гидропневмосистемы, а на корпусе закреплен упругий излучатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения мощности сейсмического сигнала на больших глубинах за счет использования гидростатического давления в скважине, в герметичном корпусе размещены гидропневмоаккумулятор, соединенный с гидродвигателем и через электромагнитный кран с упругим излучателем, который через электромагнит ный кран и обратный клапан соединен сгидропневмоаккумулятором, вал гидродвигателя сСединен с объемным пульсатором, который связан с упругим излучателем,3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью контроля возбуждаемого сигнала, между объемным пульса- тором и упругим излучателем установлен датчик давления, соединенный с каротажным кабелем.151787277 а Редактор Коррект Сйекмар Т СССР роизводственно-издательский комбинат Патент", г. У, ул,Гагарина, 101 каз 273 ВНИИПИ Го Составитель С,Смайло Техред М.МоргенталТираж . . Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5