СКВАЖИННЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ПРИБОР Российский патент 2004 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к области скважинной сейсморазведки и предназначено для проведения измерений параметров сейсмических колебаний в скважине.

Известно прижимное устройство для скважинного сейсмического прибора, содержащее герметичный контейнер, электропривод по три прижимных рычага на двух уровнях, обеспечивающих закрепление прибора в скважине по ее оси (см. а.с. 1438459, М.кл. G 01 V 1/40). Для закрепления прибора используется электромеханическое прижимное устройство, включающее электродвигатель, редуктор, винтопару, шток. Недостатком такого зонда является то, что прибор закрепляется в скважине одним рычагом. Вследствие этого он располагается у стенки скважины, т.е. смещается относительно оси скважины. При этом условия приема колебаний в плоскостях прижима и перпендикулярной к ней будут различны, что приведет к искаженному приему полного вектора колебаний.

Известен скважинный трехкомпонентный приемник, содержащий подвешенный на кабеле корпус, к которому на шарнирах с помощью трех звеньев, расположенных через 120 градусов по окружности корпуса, закреплены три герметичных контейнера с помещенными в них сейсмопреобразователями (см. а.с. 1400311, М.кл. G 01 V 1/40). На корпусе установлена силовая пружина, опирающаяся на ползун, соединенный тягами с контейнерами вблизи центра массы. К ползуну подвешен на гибком кабеле груз, снабженный устройством для его закрепления на стенке скважины. При прижатии груза к стенке скважины и напуске кабеля усилие пружины разводит контейнеры по радиусам звеньев, и приемник закрепляется силой трения на стенке скважины.

Недостатками такого прибора является то, что кабель между грузом и приемником не ослаблен, а всегда остается натянутым, что мешает прижатию нижней части приемника с таким же усилием, что и верхней. Этим вызываются резонансные колебания-помехи отрезка кабеля, соединяющего приемник с грузом. Кроме того, из-за натянутого кабеля пружина не может передать всю свою потенциальную энергию на рычаги, прижимающие контейнеры с сейсмопреобразователями к стенке скважины. Что снижает качество контакта приемника со стенкой скважины и, соответственно, условия качественного приема колебаний.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров волн при регистрации их в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном трехкомпонентном сейсмическом зонде, состоящем из трех герметичных контейнеров, в которых размещены сейсмоприемники, в качестве прижимного устройства используется устройство электромеханического прижима, а не пружина. При этом верхние концы контейнеров шарнирно соединяются прижимными рычагами со штоком устройства электромеханического прижима, а нижние шарнирно соединяются с корпусом этого устройства.

На чертеже изображен прибор с раскрытыми прижимными рычагами. Скважинный трехкомпонентный сейсмический прибор содержит корпус 1 прижимного устройства, в котором размещены электродвигатель, редуктор и винтопара с ходовым штоком 2, три контейнера 3 с трехомпонентными установками сейсмоприемников 4, верхнюю 5 и нижнюю 6 группы прижимных рычагов, в каждой из которых по три рычага. Одна группа прижимных рычагов шарнирно соединяет каждый из контейнеров с ходовым штоком прижимного устройства, а другая соединяет каждый из контейнеров с корпусом прижимного устройства. При этом прижимные рычаги всегда должны быть расположены под некоторым углом к корпусу прижимного устройства, отличающимся от прямого угла. Для исключения положения, когда прижимные рычаги могут располагаться под прямым углом к корпусу прижимного устройства, необходимо, чтобы длина рычагов была не менее разности между радиусом исследуемой скважины и диаметром.

Прибор работает следующим образом. При спуске прибора в скважину шток 2 выдвинут из корпуса 1 прижимного устройства. При этом контейнеры 3 прижимаются к корпусу 1 прижимного устройства и прибор свободно может перемещаться в скважине. При достижении точки регистрации спуск прибора прекращается, подается электропитание на двигатель прижимного устройства, вращательный момент от двигателя передается на редуктор и выходной шток 2. При этом шток 2 будет втягиваться внутрь корпуса 1 прижимного устройства и прижимные рычаги 5 и 6 будут перемещать контейнеры 3 к стенке скважины. При достижении контейнерами 3 стенок скважины дальнейшее перемещение штока 2 и раскрытие рычагов 5 и 6 обеспечит жесткий прижим контейнеров 3 к стенке скважины. Далее производится напуск кабеля для того, чтобы ослабить воздействие натянутого кабеля на прибор и производится возбуждение колебаний и регистрация их сейсмоприемниками, расположенными в контейнерах 3. После завершения регистрации колебаний на электродвигатель прижимного устройства подается электропитание обратной полярности и вращательный момент от двигателя передается на редуктор, винтопару и выходной шток 2, который будет перемещаться из корпуса прижимного устройства 1 вверх, и прижимные рычаги 5 и 6, шарнирно связанные со штоком, будут перемещать контейнеры 3 от стенок скважины к корпусу 1 прижимного устройства и прибор освобождается от жесткой связи со стенкой скважины. После этого он перемещается на следующую точку наблюдения и цикл повторяется.

Использование: регистрация волновых процессов в вертикальных и наклонных скважинах при сейсмическом профилировании. Технический результат: повышение точности измерения параметров волн при регистрации их в скважине. Сущность изобретения: в качестве прижимного устройства используется управляемое электромеханическое устройство прижима. Одна группа прижимных рычагов шарнирно соединяет шток прижимного устройства и контейнеры с сейсмоприемниками. Другая группа прижимных рычагов соединяет корпус прижимного устройства с контейнерами. Это обеспечивает прижатие нижней части приемника с таким же усилием, что и верхней. Длины рычагов в каждой группе равны и длина каждого из прижимных рычагов должна превосходить минимальное расстояние между точками соединения их с контейнером и прижимным устройством. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Скважинный сейсмический прибор, содержащий три герметичных контейнера с сейсмоприемниками, две группы прижимных рычагов, расположенных на двух уровнях, отличающийся тем, что он содержит управляемое электромеханическое прижимное устройство, причем одна группа прижимных рычагов шарнирно соединяет шток прижимного устройства и контейнеры с сейсмоприемниками, а другая группа прижимных рычагов шарнирно соединяет корпус прижимного устройства с теми же контейнерами.2. Скважинный сейсмический прибор по п.1, отличающийся тем, что длины рычагов в каждой группе равны и длина каждого из прижимных рычагов должна превосходить минимальное расстояние между точками соединения их с контейнером и прижимным устройством.