Скважинный источник сейсмоакустических сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01V1/04 G01V1/52 

1

В скважинном источнике сейсмолкусти- ческих сигналов магнитострикционный преобразователь 1 выполнен в виде витого сердечника. Однако использование витого сердечника приводит к необходимости его изоляции от жидкости, заполняющей скважину, так как она минерализована и вызывает замыкание витков сердечника между собой. Кроме того, необходимо исключить создание короткозамкнутого витка вокруг сердечника, что достигается изготовлением среднего цилиндра защитного корпуса источника из электроизоляционного материала и заполнением его электроизоляционной жидкостью 13. Такой цилиндр обладает пониженной прочностью в условиях высокого давления в гидронаполненных скважинах, поэтому для компенсации гидростатического давления жидкости, заполняю- щей скважину, установлен компенса-. тор 10 давления, полость которого соединена с полостью среднего цилинд1

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустического просвечивания.

Цель изобретения - повышение надежности источника путем исключения обмотки возбуждения.

На чертеже изображен предлагаемы источник, общий вид.

Скважинный источник сейсмоакус- тических сигналов содержит магнитострикционный преобразователь 1, цилиндрическую насадку 2 с фланцем 3, жестко прикрепленную фланцем 3 через электроизоляционную прокладк 4 к нижнему торцу магнитострик1и1он- ного преобразователя 1, защитный корпус, выполненный в виде верхнего цилиндра 5, среднего цилиндра 6 и нижнего цилиндра 7, заглушку 8 с отверстием 9, компенсатор 10 давления звукопогло1 5ающую прокладку 11 и вы47

ра 6 через отверстие 9 в заглушке 8, Расположение отверстий 14 в верхнем цилиндре 5, а также установка звукопоглощающей прокладки I 1 способст- вуют уменьшению влияния волн-помех, возбуждаемых верх1шм торцом магнито- стрикционного преобразователя 1 на волновое поле в среде, возникающее при воздействии на последнюю упругими колебаниями излучающего торца насадки 2. Звукопоглощающая прокладка 11 активно поглощает колебания, распространяющиеся через отверстие в заглушке 8 и компенсатор 10 вдоль верхнего цилиндра 5. Заглушка 8 и фланец 3 обеспечивают герметизацию среднего цилиндра 6 защитного корпуса. Электроизоляционная прокладка 4 между фланцем 3 насадки 2 и нижним торцом магнитострикционного преобразователя 1 предотвращает замыкание витков сердечника между собой через фланец 3 насадки 2. 1 з,п. ф-лы, I ил.

вод1)1 12. Цилиндры 5-7 соосно жестко соединены между собой. Магнитострикционный преобразователь 1 выполнен в виде витого сердеч шка, к концам ленты которого прикреплены выводы 12. Витой сердечник установлен соосно заш итному корпусу. Средний цилиндр 6 выполнен из электроизоляционного

материала, герметизирован с помощью заглушки 8 и фланца 3 насадки 2 и заполнен электроизоляционной жидкостью -13. Заг лушка..8 установлена в защитном корпусе в зоне соединения

верхнего цилиндрс1 5 со средним цилиндром 6. Компенсатор 10 давления установле} в верхнем цилиндре 5 и гфикреплен к заг;гушке 8 с возможностью соединения его полости через

отверстие 9 в заглушке 8 с полостью среднего цилиндра 6. Полость компен сатора 10 давленют также заполнена электроизоляционной жидкостью 13. В верхнем цилиндре 5 защитного корпуса выполнены отверстия 14, которые расположены в зоне, соответствующей

3

узлу колебаний в жидкости, заполняющей верхний ЦИЛИ11ДР 5 через эти отверстия 1А при работе источника в скважине. Звукопоглощающая прокладка 1 установлена в верхнем цилиндре 5 над компенсатором 1.0 давления в зоне, соответствующей пучности колебаний в жидкости, заполняющей верхний цилиндр 5 при работе источника в скважине. Узел колебаний магнито- стрикционного преобразователя 1, котрым для полуволнового сердечника является нижний торец магнитострик- ционного преобразователя 1, размещен в защитном корпусе в зоне соединения среднего цилиндра 6 с нижним цилиндром 7. Фланец 3 насадки 2 обеспечивает герметизацию среднего цилиндра 6. В нижнем цилиндре 7 со стороны излучающего торца насадки 2 выполне- нь окна 15. К нижнему концу нижнего цилиндра 7 со стороны излучающего торца насадки 2 прикреплен отражающи конус 16, который верщиной направлен в сторону излучающего торца насадки 2 .

Магнитострикционный преобразователь 1 может быть навит из никелевой или пермендюровой ленты с изоляцией между, витками, которой может служить слой клея.

Верхний 5 и нижний 7 цилиндры могут быть изготовлены из стали, а средний цилиндр 6 - из стеклотексто- литовой трубы.

Компенсатором Ю давления ма т служить резиновая трубка с заглушенным верхним торцом.

В качестве электроизоляционной жидкости 13 можно использовать масло

Скважинный источник сейсмоакусти- ческих сигналов работает следующим образом.

Его опускают в гидронаполненную скважину на требуемую глубину. Гидростатическое давление жидкости, заполняющей скважину, воздействует на компенсатор 10 давления. Последний перегоняет электроизоляционную жидкость 13, находящуюся в его полости, через отверстие 9 в заглушке 8 в полость среднего цилиндра 6 и создает в нем гидростатическое давление, равное внешнему гидростатическому давлению жидкости, заполняющей скважину. Заглушка 8 и фланец 3 насадки 2 обеспечивают герметизацию полости среднего цилиндра 6.

47

Через выводл 12 на KOHiibi ленты витого сердечника магнитострикцтюнного преобразователя 1 подают переменное напряжение требуемой частоты. Магнитострикционный преобразователь 1 под , действием электромагнитного поля возбуждает упругие колебания, которые через нижний его торец передаются последовательно в электроизоляционную прокладку 4, фланец 3 и насадку 2. Упругие колебания распространяются вдоль насадки 2, достигают ее излучающего торца, распространяются далее в жидкости, заполняющей нижней цилиндр 7 защитного корпуса, достигают отражаюп его конуса 16, отражаются от него и через окна 15 распространяются в среде. Упругие колебания, возбуждаемые в электроизоляционной жидкости 13 верхним торцом магнитострикционного преобразователя 1, проходят через отверстие 9 в заглушке 8 и через компенсатор 10 давления распространяются в жидкости, заполняющей верхний цилиндр 5 защитного корпуса. Так как отверстия 14, предназначенные для проникновения в полость верхнего цилиндра 5 жидкости, заполняющей скважину,расположены в зоне, соответствующей узлу колебаний в указанной жидкости, то упругие колебания в среду через отверстия 14 не распространяются. Упругие колебания в полости верхнего цилиндра 5 достигают звукопоглощающей прокладки 11 и поглощаются ею. Таким образом, упругие колебания возбуждаемые верхним торцом магнито- стрикционного преобразователя 1 в среднем 6 и верхнем 5 цилиндрах, не проникают в среду. Тем самым исключается искажение волнового поля,создаваемого нижним торцом магнитострикционного преобразователя 1 в среде.

Надежность скважинного источника сейсмоакустических сигналов обеспечивается за счет исключения обмотки возбуждения. Сохранность магнитострикционного преобразователя при работе в агрессивных средах (напри- мер при выполнении сейсмоакустичес- кого просвечивания в процессе выщелачивания полезных ископаемых с целью контроля за режимом последнего) обеспечивается за счет герметизации полости среднего цилиндра 6. Кроме того, обеспечивается исключение влияния волн-помех, излучаемых верхним

торцом магнитсстрикционного преобразователя 1 за счет установки звукопоглощающей прокладки и выполнения отверстия в верхнем цилиндре. Также обеспечивается сохранение энергии, передаваемой в среду, при создании источника сейсмоакустических сигналов малого диаметра (36 мм) за счет использования объема, занимаемого ранее обмоткой возбуждения, для вит ков сердечника магнитострикционного преобразователя, а использование ленты сердечника в качестве обмотки возбуждения магнитострикдионного преобразователя 1 позволяет существенно увеличить подаваемую на источник электрическ то мощность, так как сечение ленты значительно больше сечения провода обмотки.

Формула изобретения

1. Скважинный источник сейсмоакустических сигналов, содержащий защитный корпус с установленным в нем соосно магнитострикционным преобразователем, к нижнему торцу которого жестко через фланец прикреплена насадка, при этом магнитострикцион- ный преобразователь прикреплен к защитному корпусу посредством фланца, . а в защитном корпусе выполнены отверстия и со стороны излучающего торца насадки выполнены окна, отличающийся тем, что, с целью

Редактор Е. Папп

Составитель Н. Позднякова

Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 5690/41Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущскэл наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0

25

30

35

47 .

повыщения надежности путем исключения обмотки возбуждения, магнито- стрикционный преобразователь выполнен в виде витого сердечника, а защитный корпус выполнен в виде трех цилиндров, соосно жестко соединенных между собой, при этом средний цилиндр выполнен из электроизоляционного материала, заполнен электроизоляционной жидкостью, в зоне соединения с верхним цилиндром герметизирован дополнительно установленной заглушкой с отверстием, а в зоне соединения с нижним цилиндром герметизирован фланцем насадки, прикрепленным к магнитострикционному преобразователю через дополнительно установлен- 1-гую электроизоляционную прокладку, источник дополнительно снабжен ком- , пенсатором давления, установленным в верхнем цилиндре и прикреплённым к заглушке с возможностью соединения его полости через отверстие S заглушке с.полостью среднего цилиндра.

2. Источник по п. 1, о т л и - чающийся тем, что, с целью уменьшения влияния волн-помех, излучаемых верхним торцом магнитострикционного преобразователя, он снабжен .звукопоглощающей прокладкой, установленной в верхнем цилиндре над компенсатором давления, а отверстия в зацщтном корпусе выполнены в верхнем цилиндр е.

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустическо- го просвечивания. Цель изобретения - повышение надежности источника путем исключения обмотки возбуждения. Од сл 4 vj