Устройство для регистрации импульсов давления

Союз Советских Социалистических РеспубликСАН ИЕ РЕТЕНИЯ АВТОР СИОМУ СВИДИТИЛЬС(51) М осударстеенный коцит Совета Министроа ССС по делам изобретений н открытий(45) Дата опубликования описания 22.04,77 5 З) УДК 5508С, ШарифудлРчбков,2) Авторы изобретени андсв и Р, Х, Вале сесоюзный научно иссдедоватедьскии и проектно-конструкторскийинститут геофизических исследований геологоразведочных скважин 71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯбласти геоможет быть ажи нных Изобретение относится к о физических методов разведки и использовано при проведении скв сейсмических исследований.Устройство ддя регистрации импульсов давдения в скважине должно имать высокуто чувствительность во всем сейсмическом диапазоне частот, Чувствительность прибора не доджна зависеть от глубины погружения прибора,Наибодьшей чувствительностью обдадают преобразователи мембранного типа, представдяющие собой упругий диск (мембрану) с укрепденным на нем изгибным пьезоэдементом, Мембрана является одной из стенок приемной камеры, залодненной сжимаемой жидкостью либо газом. Подобный датчик не выдерживает большого одностороннего (внеш него) давления при опускании прибора на большую глубину, и поэтому внешнее давдение приходится компенсировать изнутри.ддя этой цеди исподьзуется компенсационная камера, связанная с внешней средой через эластичную диафрагму, а с приемной камерой - каналом. Обе камеры заполняютсидиконовой живость перетекания нной камеры в при и быстрота комния на мембране ся сжимаемой, например костью. либо газом, Ско жидкости из компенсаци емную а, сдедоватедьно пенсации внешн зависит от сече на вяз. го ддинь ти. С рибор кости жидкосвитедьности ью пов елатад ццения чувс но, чтобы и1 е сейсмичировадись менения дкими импуканал доджного фильтрющееся давденижину и исключ авдения, обусдовденньдьсамине компенсен выполнять функа: с мпенсироват т, е,частотцию низкоь медленном прибора в савдения от с при спуске влияние д мпудьса на внутреннюю сторону 15 мического диафрагмы. В извесном устройства ддя ко еского давления исподх, Конструкция ко:лп ециадьный резервуар ивоздухом и соединяю полостно датчика чере ие, систему поршней и дя регудирования давде тренней полости путем пенс аци л зуетсяра т сп содерж заподн внутре кое от щиися сэ маденьпружин, ния вознный ейерс сдужащих духа во в изменания ее обтема при изменении внешнего давления. Однако такое устройство из-за большой сжимаемости воздуха, несмотря на громоздкость и сложность, все же не обеспечивает работу гидрсфона в необходимом диапазоне глубин, используемых при глубоковод ных исследованиях,В устройстве для регистрации импульсов давлений при скважинных исследованиях вкачестве гидравлического дросселя использс вана капиллярная труба большой длины. Она также соединяет компенсационную камеру с внутренней полостью приемной камеры и служит для перетекания заполняющей их жидкости при медленных изменениях давления, 15 Это устройство обеспечивает работу приемни. ка при значительных изменениях гидростатическото давлее 11 ея, но при регистрации коле- баний низких частот (в сейсмическом диапазоеее) капиллярчая трубка должна иметь 20 оченЬ малое сечение и болЬшуес длину, что вызывает ОЕтрэделенные неудобства при изготовлении и эксплуатации.Извес.:ИО устройство для регистрации импульсов дав:Ееепеянапример, при скважин ных сэйс;-;1.1 эских исследованиях, содержашее Ереобразователь, например меморанно- ГО ти 1.а, ерееме 1 уЕО и компенсационную камеры, соединенные каналом. В этом устройстве широкий канал размещен внутри соленои да, причем канал и дополнительная камера заполнены магнитной жидкостью и ОтделеньЕ ОТ ПрИемной 11 ОЕ 1 с рь. ЗНПОЛНэНЕ 1 дй НВМНГНИТ ной жир;Е.т;.:, эластичной перегородкой. При с. у.,твии мгнитного поля ( обмотка 35 соленоида Обесточена) магнитная жидкость имеет малую вязкость и свободно передает изменение давления извне внутрь приемной камеры, После установки прибора на нужной глубине вокруг канала создается магнитное 40 поле путем подачи тока в обмотку соленсИДа 1 Чч НЛЧЧ"И МаГЧИТЕЕ го ОЛЯ МаГНИтнаЯ жидкость увеличивает сВОю вяз 1 еость, канал 11 еЕОбрэта,- т сао 1 е тв 1 фильтра низк 11 часот и еЕрепи 1 ствуе 1 по."д не колеоаний деевлее 1 ия 4- Внутрь приемьсй 1:;,.арье. 11 О окончании изме 1 ений с АчэнОЕЕД Ойэсточеевается ВязкОсть МаЕН;. НО,е НГ.:,О,.И уМЕНЬШаЕТ -; И СНОВа Воем о;г.Иа "Вободная и Оыстойя передача давления из компееесационной камеры в при- " ем ееую.Однако наличие эластичной перегородки, отделяющей каеЕал от приемной камеры, со леноида, размещенного вокруг канала, усложняет конструкцию, увеличивает габариты 55 и снижает надежност устройства.Цепью и=Обретения является упрощение констру-:.111 и и Еовышение надежности устройства для регистрации импульсов давления, 60 Это достигается тем, что в канал помещен плунжер с диаметром, обеспечивающимкольцевой зазор со свойствами капилляра,а со стороны приемной камеры плунжерподпружинен упругим элементом.На чертеже изображено устройство длярегистрации импульсов давления; общийвид.Устройство состоит из опускаемого накаротажном кабеле 1 в скважину, заполненную буровым 11 аствором 2, корпуса 3с отверстиями 4, Внутри корпуса 3 размещен преобразователь, представляющийсобой упругую мембрацу 5 с укрепленнымна ней изгибным пьезоэлементом 6. Мембрана 5 перекрывает приемную камеру 7,соединенную каналом 8 с компенсационнойкамерой 9. Обе камеры и соединяющий ихканал заполнены сжимаемой, например силиконовой жидкостью. Компенсационная камера отделена от жидкости 2, заполееяющейскважину, резиновой диафрагмой 10, В соединительном канале расположен плунжер11 диаметром меньше, чем диаметр канала на определенную величину, так чтобыкольцевой зазор обладал свойствами капилляра. Соединительный канал со стороны компенсационной камеры 9 имеетВыступы 12, препятствующие выходу плунжера 1 в компенсационную камеру. Состороны приемной камеры плунжер 11 под.жат пружиной 13, другой конец которойупирается в решетку 14, перекрывающуюканал.Устройство работает следующим образом,В нормальном состоянии плунжер 11 прижат к выступам 12. При спуске приборана забой скважины увеличивается гидрэстатическое давление, которое воздействует как на резиновую диафрагму 10, таки на мембрану 5. Сжимаемая жидкостьвнутри прибора через кольцевой зазормежду плунжером 1 1 и стенкой канала 8начинает перетекать в приемную камеру 7, Тем самым происходит компенсаЕия внешнего давления на мембрану 5.1:;спи гидростатическое давление возрасттает настолько быстро, что, ввиду ограниченной пропускной способности кольцевого зазора (щели), разница между давлениями в компенсационной и приемнойкамерах достигается определенной ватичины плунжер 11 смешается в стороцу приемной камеры 7, В результате этого происходит выравнивание давления на мембрану 5 и предотвращается разрушениепоследней. Кроме того, подвижность плунжера 11, поверхность которого являетсяодной из стенок тонкой щели, препятствуетвэзникновениющели),После этого , как устройство опущено и установлено на цужную глубину, в среде производится возбуждение упругих колебаний, которые в виде импульсов давления воздействуют на мембрану 5 чувствительнэгэ элемента би резиновую диафрагму 10. Знак опер еменные быстрые колебания давления, возникающие в компенсационной камере 9, не способны перегонять жидкость из компенсационной камеры в приемную и наоборот. Амплитуда колебаний давления недостаточна для смещений плунжера 11; прижатого силой пружины 13 к выступам 12.Таким образом, полезная волна давления воздействует на мембрану 5 с внешней стороны и в результате деформации преобразователя вырабатывает электрические колебания.По окончании измерений устройство поднимается и устанавливается в следующей точке измерений, Расстояние между точками наблюдений 10 - 50 м, скорость подьема не превышает 1-2 км/час, Изменение гидростатического давления достаточно надежно компенсируется через кольцевую щель. Частые остановки для проведения измерений способствуют лучшему выравниванию давлений внутри приемной каУстройство для регистрации импульсов 20давления например при скважинных сей 1 1смических исследэваниях, сэдержащее преобразователь, например, мембранного типа, приемную и компенсационную камеры, соединенные каналом, о т л и ч а ю щ ее с я тем что с целью упрощения кон 1 Эструкции и повышения надежности устройства, в канал помещен плунжер с диаметром, обеспечивающим кольцевой зазор со свойствами капилляра, а со стороны приемной камеры плунжер подпружинен упругим элементом. облитерации ( закупорки меры и внешнем пространстве. Даже в случае чрезмерно быстрого подъема прибора (чтэ само пэ себе является нарушением технических норм проведения карэтажа) благодаря егэ остановкам для приема пэлезных волн не возникнет бэльшэй разницы давлений внутри и снаружи приемной камеры, спэсобнэй вывести из строя мембрану и прибор.Таки образом предложенное устройство по сравнению с известным позволяет упростить конструкцию за счет исключения соленоида и магнитной жидкости и повысить надежность компенсации гидро- статического давления. ф ормула изобрете ния551586 СоставительТехред Л Демь А, Либки- едакт ро ССС лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная- " ФФ 3 РР ФТМ ВЛУтйщ"Заказ 119/24 ц щцц Тираж 722уцарственного копо делам изобосква, Ж-З 5, Рау. Солодиловянова Корректор С, Болддж Подписное тета Совета Мини тений и открытий кая набд. 4/5