СКВАЖИННЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ЗОНД "СПАН-9" Российский патент 2016 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к области знаний о колебательном движении и может быть использовано для регистрации в скважинах сейсмических колебаний, распространяющихся в геологических породах при проведении работ методами скважинной сейсморазведки.

Для регистрации колебаний в скважинах известен скважинный сейсмический прибор (АС №254803, кл. G01V 1/40, Бюл. №32, 1969). В этом приборе жесткий прижим прибора к стенке скважины осуществляется одним рычагом. При этом прибор располагается несимметрично относительно оси скважины и прижимается к стенке скважины с одной стороны только концом рычага, т.е. в одной точке, а с другой стороны прибор прижимается по образующей своего корпуса. Вследствие чего возникает зависимость его чувствительности от направления подхода волн при регистрации колебаний от удаленных пунктов возбуждения и в наклонных скважинах. Это вызвано тем, что при подходе волны в точку приема в направлении прижима на контакте прибора со стенкой скважины возникает упругая деформация сжатия-разрежения, а при подходе волны в направлении, перпендикулярном плоскости прижима, на этом контакте возникает деформация сдвига. Известно, что коэффициенты упругости различных видов деформаций различны. Кроме того, при прижатии корпуса прибора к неровной стенке скважины не по всей длине образующей возникают колебания неприжатых концов прибора, снижающие качество регистрируемой информации.

Известно центрирующее прижимное устройство скважинных приборов (Пат. 2235201, Peг. 27.08.04), содержащее корпус, один электропривод, один подвижной шток, один ходовой винт, с фланцем, размещенным на опорных подшипниках между двумя упорами. Согласно изобретению прижимное устройство содержит две группы прижимных рычагов и две группы соответствующих им распорных рычагов, разнесенных относительно друг друга вдоль корпуса прибора. Концы прижимных рычагов одной группы соединяются с подвижным штоком и опираются на концы соответствующих распорных рычагов, которые другими концами соединены с одним концом тяги, а другой конец тяги шарнирно соединен с прижимными рычагами другой группы, опирающимися на концы соответствующих распорных рычагов, которые другими концами шарнирно соединены с корпусом прибора.

Основным недостатком данной конструкции является то, что концы одной группы прижимных рычагов соединяются с тягой, а не с корпусом прибора. Прибор такой конструкции не всегда позволяет качественно регистрировать колебания, возбуждаемые в пунктах, удаленных от устья скважины, вследствие того, что через одну группу рычагов колебания среды передаются тяге, а не корпусу прибора.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и качества регистрации колебаний с удаленных от скважины пунктов возбуждения.

Указанная цель достигается обеспечением жесткого контакта корпуса прибора со стенкой скважины двумя группами прижимных рычагов, разнесенных по оси прибора и соединяемых непосредственно с корпусом прибора.

Заявителю неизвестны технические решения, отличающие заявляемое решение от прототипа, поэтому можно сделать вывод о соответствии его критерию "Новизна" и "Изобретательский уровень".

Схематичное изображение предлагаемого скважинного сейсмического зонда приведено на рис. 1.

Зонд содержит корпус 1, в котором размещаются верхний шток 2, жестко соединенный с кассетой 5, в верхней части которой размещаются датчики 7, кассета имеет прорези в верхней части по образующей для жесткого прижатия датчиков верхними 6 и нижними 8 сухариками к корпусу 1 прибора с помощью винтов 9, так чтобы датчики не касались стенок кассеты, в нижней части кассеты размещаются двигатель редуктор и винтопара с винтом 10, жестко соединенные с корпусом кассеты; прижимные рычаги - верхние 3, шарнирно опирающиеся на распорные рычаги 4 и один конец рычагов 3, шарнирно соединены с корпусом прибора и нижние прижимные рычаги 12 шарнирно крепятся к корпусу прибора, и один конец их входит в прорези нижнего штока 11, соединенного винтовой резьбой с винтом 10.

Устройство работает следующим образом. Перед спуском прибора в скважину прижимные рычаги должны быть сложены вдоль корпуса прибора. Для этого подается электропитание на двигатель, который вращает редуктор и винтопара втягивает нижний шток 10, складывая нижние прижимные рычаги вдоль корпуса прибора, и, как только эти рычаги сложатся, дальнейшее вращение винтопары вызовет перемещение кассеты 5 и жестко связанного с ней штока 2 вниз. При этом распорные рычаги, шарнирно связанные с этим штоком, расположат прижимные рычаги вдоль корпуса прибора. После этого электропитание двигателя отключается и прибор опускается на заданную глубину исследуемой скважины.

На заданной глубине подается электропитание на электропривод другой полярности и винт 10 начнет выталкивать шток 11 и связанные со штоком своими концами рычаги начнут раскрываться до упора в стенку скважины. После упора в стенку скважины рычаги будут препятствовать перемещению штока 11. Дальнейшее вращение винта 10 приведет к перемещению кассеты 5 со штоком 2 вверх, и распорные рычаги 4 будут раскрывать прижимные рычаги 3 до упора в стенку скважины и жесткого закрепления прибора в скважине верхними и нижними рычагами. Затем производится возбуждение и регистрация колебаний датчиками 7. По окончании регистрации колебаний прижимные рычаги складываются, как перед спуском прибора в скважину, и прибор перемещается на следующую точку регистрации колебаний. Цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемая конструкция центрирующего прижима обеспечивает жесткую фиксацию прибора по центру скважины.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для регистрации волновых процессов в вертикальных и наклонных скважинах при сейсмическом профилировании. В корпусе зонда размещена подвижная кассета, внутри которой размещены датчики, электродвигатель, редуктор и винтопара. В месте расположения датчиков кассета имеет прорези, через которые датчики жестко прижимаются сухариками к стенке скважины. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 1 ил.

Скважинный сейсмический зонд, содержащий корпус, электропривод с подвижным штоком и две группы прижимных рычагов, разнесенных по длине прибора, отличающийся тем, что в корпусе зонда размещается подвижная кассета, внутри которой размещены электропривод, редуктор и датчики, на уровне расположения датчиков кассета имеет прорези для закрепления датчиков сухариками и по обе стороны кассета оканчивается штоками для управления прижимными рычагами.