Приемник сейсмических сигналов

111 60 ЯОЗ Ооав Советсккк(51) М. Кл. б 0 Государственный комите Совета Министров ССС) Автор изобретения Лихтман олжское отделение Института геологии и разработки горючих ископаемых) ПРИЕМНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ -" оС 1 йу Изобретение относится к технике приема акустических сигналов и может быть использовано в морской, наземной и скважинной сейсмической разведке полезных ископаемых.Известны приемники акустических сигналов, различающиеся по виду воспринимаемого парамстра (приемники давления, скорости); по принципу работы, определяемому типом чувствительного элемента (потенциометричсские, индуктивные, емкостные, пьезоэлектрические, магнитострикционные и т. д.); по виду модуляции выходных сигналов, являющихся носителем сформированного чувствительным элементом приемника сообщения о характере регистрируемого параметра поля.Во многих областях применения изисстпыс устройства для приема акустических сигналов не отвечают предъявленным к ним требованиям по чувствительности, помехоустойчивости, температурной стабильности.Так, в морской сейсморазведке основным ограничением увеличения глубинности исследований являются шумы, регистрируемые буксируемыми приемными устройствами (сейсмическими косами). Уровни шумов, регистрируемых сейсмокосами, определяются в основном шумами вибрационного происхохкдсния и гидродинамическими шумами обтекания,Используемые в настоящее время в морской сейсморазведке пьезоэлектрические при.емники давления имеют высокую вибрациоппую чувствительность (1,5 мкВ/см/сз и выше), 5 что обусловливает их низкую помехоустойчивость. Применение схем впброкомпенсации, например, в виде параллельного электриче ского соединения пьезоэлементов попарно, при котором пары пьсзоэлсментов генерируют электрические сигналы противоположного знака под действием всссторонпего сигнала давления, ведет к усложнению приемного устройства и увеличению диаметра косы 15 Больцой диаметр и сложность конструкциисовременных многоканальных сейсмическихкос является основной причиной гидродинамических шумов,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является приемник сейсмичсских сигналов, содержащий сейсмоприемную косу в виде изолированных от окружающей среды гибкой герметичной оболочкойвнешнего и внутреннего коаксиально расположенных электрических проводников, разделенных проводящей упругой массой, и мостовую измерительную схему. 3. Для увеличения чувствительности несколько таких схемсоединяются параллельно,Существенными недостатками этого приемника акустических волн, ограничивающими возможности его практического применения для целей сейсморазведки, являются незащищенность от помех, вызываемых вариацией изгибных и особенно продольных деформаций (рывков) упругой массы вследствие транспортировки сейсмокосы и волнений водоема; пониженная чувствительность мостовой регистрирующей схемы, вызванная ее разбалансом в рабочих условиях, вследствие тех же вариаций изгибных и продольных деформаций упругой массы, а также температурным дрейфом ее сопротивления.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости приемника сейсмических сигналов и увеличения чувствительности.Поставленная цель достигается тем, что между внешним и внутрунним проводниками введен коаксиально им расположенный дополнительный электрический проводник, включенный с внешним и внутренним проводниками в противоположные плечи мостовой измерительной схемы.Дополнительный проводник выполнен гибким в осевом и жестким в радиальном направлениях.На фиг. 1 показана сейсмическая коса в разрезе; на фиг. 2 - электрическая схема приемного регистрирующего устройства.Сейсмоприемная коса состоит из эластичной наружной оболочки 1, одетой поверх внешнего проводника 2, в полости которого осесимметрично размещены дополнительный проводник 3 в виде гибкой трубы и проводник 4 в виде гибкой жилы. Промежутки между проводниками 2, 3 и 4 заполнены упругой проводящей массой 5 и 6, играющей роль переменного сопротивления электрическому то 1 Я.Источник электропитания 7 подключен к оной диагонали измерительного моста АВСО, а регистрирующий прибор 8 - к другой диагонали моста. К точке А измерительной мостовой схеме подключен вывод от дополнительного проводника 3 сейсмокосы, к точке В подключен вывод от проводника 2 и к точке ,О подключен вывод от проводника 4, К точкам ВС и СВ подключены эталонные сопротивления 9 и 10. В одном из возможных вариантов сопротивления 9 и 10 и сопротивления проводящей массы 5 и 6, заполняющей промежутки между электродами 2 и 3, и 3 и 4 соответственно, выбираются равными в статическом состоянии.Приемник сейсмических сигналов работает следующим образом.При транспортировке сейсмокосы, например, в жидкой среде, все ее элементы (наружная оболочка 1, внешний проводник 2, дополнительный проводник 3, внутренний проводник 4, проводящая масса 5, заключенная между проводниками 2 и 3 и проводящая масса б, заключенная между проводниками 3 и 4) претерпевают изгибные и продольные де 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 формации. Равные изменения электрических сопротивлений 5 и б проводящей массы, вызванные вариацией изгибных и продольных деформаций, не приводит к разбалансу измерительного моста АВСР, в связи с чем индикатор регистрирующего прибора 8 не отмечает никаких изменений тока в диагонали АС измерительной схемы. Сбалансированный измерительный мост АВС 0 имеет максимально возможную чувствительность при прочих равных условиях.В момент воздействия полезного сигнала, оказывающего радиальные давления на те же элементы сейсмокосы, электрическое сопротивление проводящей массы 5 изменяется несоизмеримо меньше, чем электрическое сопротивление проводящей массы б, вследствие экранирующего эффекта дополнительного проводника 3, выполненного гибким в оссвом и жестким в радиальном направлениях, например в виде гофрированной или витой трубы,Разница в изменении сопротивлений проводящей массы 5 и 6 приводит к разбалансу измерительного моста АВСВ. Величина разбаланса, пропорциональная внешнему радиальному давлению полезного акустического сигнала, регистрируется прибором 8. Как и в случае отсутствия полезного сигнала, сигналы помехи, вызванные вариацией изгибных и продольных деформаций упругой массы вследствие транспортировки сейсмокосы и волнений водоема, взаимно компенсируются измерительной схемой, поскольку приращения сопротивлений проводящей массы 5 и 6 одинаковы и подключены к противоположным плечам мостовой схемы, Тензочувствительность сопротивлений одинакова как к изгибным, так и к продольным деформациям.Таким образом, использование взаимного расположения сопротивлений измерительного моста в сейсмокосе, связей между ними н формы выполнения этих связей в соответствии с настоящим изобретением выгодно отличает предложенный приемник сейсмических сигналов от известных, так как этим повышается его чувствительность, помехозащищенность и температурная стабильность, что увеличивает сферу его применения, надежность работы и достоверность принятой информации. Формула изобретения Приемник сейсмических сигналов, содержащий сейсмоприемную косу в виде изолированных от окружающей среды гибкой герметичной оболочкой внешнего и внутреннего коаксиально расположенных электрических проводников, разделенных проводящей упругой массой, и мостовую измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и увеличения чувствительности, между внешним и внутренним проводниками введен коаксиально им распо609103 фиглокепный дополнительный электрический проводник, включаемый с впепьпим и ви, треним проводниками в противоположные плечи мостовой измеритсльцой схемы.Источники информации,привитые во впимание при экспертизе 11 атсп г СШЛ3252541, кл. 1815,о гоп,олпк. .6 о.2. 11 ате т СШЛ3276535, кл. 181 в ,опуолик. 1966.5 3. Патент Франции1605098, кл, С 01 С,опублик. 1973.609103 Подппснос Тираж 708Совета Министрои открытийшская наб., д. 4,5 актор Н. Коля Заказ 1013/11НП Составитель Л. Солодил Техред А. Камышникова Изд.469 Государственного комитета по делам изобретении 113035, Москва, Ж, Рау