Скважинный приемник упругих колебаний Советский патент 1988 года по МПК G01V1/16 G01V1/52 

15

20

Изобретение относится к геофизическим методам поиска и разведки место ролсдений полезных ископаемых и может быть использовано при выполнении межскважиниого сейсмоакустичес- кого просвечивания массивов горных , пород с целью выявления геоакустических неоднородностей.

Целью изобретения является повы- ю шение надежности и упрощение конструкции.,

На чертеже приведен скважинный приемник упругих колебаний, продольный разрез о

Скважинный приемник упругих колебаний содержит корпус 1, вернхнюю и нижнюю г.оловки, установленные в верхнем и нижнетт концах корпуса 1 соответственно, уплотнительные кольца 2 .и 3, накидную гайку 4, блок 5 электроники, разъем 6, компенсатор 7 давления, охранный кожух 8 с окнами 9 в боковой его поверхности, электроакустический преобразователь 10, ста-25 Kafi 11 и шайбу 12

Верхняя головка выполнена в виде основания 13 с хвостовиком 14, направленным наружу корпуса 1, и включает втулку 15 и стопорную гайку 16,

Нижняя головка вьшолнена в виде основания 17 с хвостовиком 18, направленным наружу корпуса 1, и включает втулку 19 и стопорную гайку 20.

В основании 13 верхней головки в торцовой наружной относительно полости корпуса 1 поверхности выполнен кольцевой паз 21 с сечением клинообразной формы, в которой помещено уплотнительное кольцо 2, которое внешней поверхностью контактирует с внутренней поверхностью корпуса 1.

В основании 17 нижней головки в торцовой наружной относительно полости корпуса 1 поверхности вьшолнен дз кольцевой паз 22 с сечением клинообразной формы, в ко.торьм помещено уплотнительное кольцо .3, которое внешней поверхностью контактирует с внутренней поверхностью корпуса 1.

На хвостовике 14 установлена втулка 5, ориентированная шпоночным соединением и нияшей поверхностью поджимающая уплотнительное кольцо 2

Накидная гайка 4 свободно на на наружной поверхности 11, соединена с верхней ча пуса 1 и фиксирует стакан его буртик (не обозначен), ный по внешнему краю стака дне которого изготовлены в .плоскостях сквозные отверс количество и диаметр котор дают с количеством и диаме кабеля 25, вводимых в корп буртике стакана 11 выполне ный выступ (не обозначен), ством которого стакан 11 о рован относительно корпуса тором со стороны внутренне ности вьтолнен соответству (не обозначен). Стакан 11 соединением сочленен с кож внутри которого помещен ка зажим 27. В дне кожуха 26 осевое сквозное отверстие начено) .

Во втулке 15, уплотните це 2 и основании 13 -выполн вых плоскостях сквозные от 28, 29 и 30 соответственно во и диаметр которых равны ву и диаметру вводимых в к кабеля 25. Отверстия 24, 2 30 расположены соосно

На хвостовике 18 посред ночного соединения установ ка 19, поджатая верхней по к уплотнительному кольцу 3 гайкой 20. На нижнем конце ка 18 посредством шпоночно нения установлена шайба 12 рованная гайкой 31. В хвос и основании 17 нижней голо нено сквозное осевое отвер

Верхняя поверхность шай жата к нижнему концу корпу мощью охранного кожуха 8, соединен с нижней частью к и ориентирована относитель него посредством шпоночног ния.

Одна из частей разъема лена в основании 13 в гнез значено) , изготовленном в вой части, а вторая часть связана с блоком 5 электро

30

35

40

50

посредством стопорной гайки 16. Свер- с ханически и электрически.

ху на хвостовик 14 установлен стакан П, которьш ориентирован шпоночным соединением относительно хвостовика 14 и зафиксирован гайкой 23,

Электроакустический пре тель 10 помещен внутрь ком 7 давления, прикреплен к х 18 нижней головки и электр

5

0

5

з

Накидная гайка 4 свободно установлена на наружной поверхности стакана 11, соединена с верхней частью корпуса 1 и фиксирует стакан 11 через его буртик (не обозначен), выполненный по внешнему краю стакана 11, в дне которого изготовлены в осевых .плоскостях сквозные отверстия 24, количество и диаметр которых совпадают с количеством и диаметром жил кабеля 25, вводимых в корпус 1 На буртике стакана 11 выполнен шпоночный выступ (не обозначен), посредством которого стакан 11 ориентирован относительно корпуса 1, в котором со стороны внутренней поверхности вьтолнен соответствующий паз (не обозначен). Стакан 11 резьбовым соединением сочленен с кожухом 26, внутри которого помещен кабельный зажим 27. В дне кожуха 26 вьшолнено осевое сквозное отверстие (не обозначено) .

Во втулке 15, уплотнительном кольце 2 и основании 13 -выполнены в осевых плоскостях сквозные отверстия 28, 29 и 30 соответственно, количество и диаметр которых равны количеству и диаметру вводимых в корпус жил кабеля 25. Отверстия 24, 28, 29 и 30 расположены соосно

На хвостовике 18 посредством шпоночного соединения установлена втулка 19, поджатая верхней поверхностью к уплотнительному кольцу 3 стопорной гайкой 20. На нижнем конце хвостовика 18 посредством шпоночного соединения установлена шайба 12, зафиксированная гайкой 31. В хвостовике 18 и основании 17 нижней головки выполнено сквозное осевое отверстие 32.

Верхняя поверхность шайбы 12 прижата к нижнему концу корпуса 1 с помощью охранного кожуха 8, который соединен с нижней частью корпуса 1, и ориентирована относительно последнего посредством шпоночного соединения.

Одна из частей разъема 6 установлена в основании 13 в гнезде (не обозначено) , изготовленном в его торцовой части, а вторая часть разъема 6 связана с блоком 5 электроники ме0

5

0

0

ханически и электрически.

Электроакустический преобразователь 10 помещен внутрь компенсатора 7 давления, прикреплен к хвостовику 18 нижней головки и электрически сое-

3J427320

динен через осевое отверстие 32 в нижней головке с блоком 5 электроники, который свободно установлен в корпусе 1 и жестко соединен нижней частью с основанием 17 нижней голов- :

к к н

: к к но о

ки, а верхней частью через разъем 6 с основанием 13 верхней головки

Компенсатор 7 давления прикреплен к шайбе 12 и установлен вместе с электроакустическим преобразователем 10 так, что они размещены внутри охранного кожуха 8. Полости компенсатора 7 давления и электроакустического преобразователя 10 соединены между собой и заполнены электроизолирующей жидкостью 33о В отверстии 32 со стороны электроакустического преобразователя 10 установлено уплот нительное кольцо 34, предотвращающее проникновение электроизолирующей жидкости 33 внутрь корпуса 1. Электроакустический лреобразователь JO установлен в охранном кожухе 8 против окон 9,

В качестве электроакустического преобразователя 10 может быть использован сферический как показано на чертеже) или цилиндрический пьезоэлектрический преобразователь.

Электроизолирующей жидкостью 33 может служить кремнийорганическая жидкость или техническое масло.

Уплотнительные кольца 2, 3, 34 и компенсатор 7 давления могут быть изготовлены из эластичного масло-, кислото- и щелочестойкого материала, например специальной резины, Уплот- нительные кольца 2 и 3 могут иметь торонцальную форму.

В дне охранного кожуха 8 может быть выполнено сквозное осевое отверстие не обозначено) для пропуска кабеля 35 в случае использования данного приемника упругих колебаний в составе сейсмоакустической косы, а внутрь охранного кожуха 8 в нижней его части может быть установлен второй кабельный зажим 36. В этом случае в шайбе 12, в основании 17 ниж- ней головки, уплотнительном кольце 3 и втулке 19 изготавливают в осевых плоскостях сквозные отверстия 37, 38 39 и 40 соответственно, диаметр и количество которых равны диаметру и количеству вводимых снизу в корпус 1 жил кабеля. .

После проверки работоспособности узлов и деталей приемник упругих.

колебаний собир1ают, Для этого кабель 25 пропускают в осевое отверстие в кожухе 26 и закрепляют его в кабельном зажиме 27, а кабель 35 пропускают в осевое отверстие в охранном кожухе 8 и закрепляют его в кабельном зажиме 36 В кольцевой паз 21 основания 13 верхней головки укладывают уплотнительное кольцо 2, ориентируя его по осевьгм отверстиям 29 и 30. На хвостовик 14 верхней головки свободно устанавливают втулку 15, фиксируя ее от проворота щпоночным

соединением, и навинчивают гайку 16, На шйоночном соединении на конец хвостовика 14 верхней головки устанавливают стакан 1I и затягивают его гайкой 23, Отверстия 24 в стакане 11

и отверстия 28 во втулке 15 также ориентируют по отверстиям 29 и 30. В итоге отверстия 24, 28, 29 и 30 устанавливаются соосно друг другу. На стакан 11 надевают накидную гайку 4, Все жилы кабеля 25 пропускают через отверстия 24, 28, 29 и 30 и припаивают к одной из частей разъема 6, которую после этого лрикрелля- ют к основанию J3 верхней головки.

Затем жилы кабеля 25 подтягивают,

а втулку 15 с помощью гайки 16 под- жимают к уплотнительному кольцу 2, не доводя последний до деформации, В кольцевой паз 22 основания 17

.нижней головки укладьшают уплотни- тельное кольцо 3, ориентируя его по- осевым отверстиям 38 и 39о На хвостовик 18 дижней головки свободно устанавливают втулку 19, фиксируя ее

.от проворота щпоночным соединением, и навинчивают гайку 20 На шпоночном соединении на конец хвостовика 18 нижней головки устанавливают щайбу 12 и навинчивают гайку 3io Отверс.тия

37 в шайбе 12 и отверстия 40 во втулке 19 ориентируют по отверстиям 38 и 39. В итоге отверстия 38, 39 и 40 устанавливаются соосно друг другу. Через отверстие 32 и уплотнителъное

кольцо 34 электрически соединяют электроакустический преобразователь 10 с блоком 5 электроники, жестко соединяя последний с нижней головкой.

Прикрепляют электроакустический преобразователь 10 к нижнему концу хвостовика 18, сжимая при этом уплот- нительное кольцо 34 и герметизируя отверстие 32 в нижней головке. К

верхней части блока 5 электроники прикрепляют вторую часть разъема 6, соединяя их при этом электрически. Все жилы кабеля 35 пропускают через отверстия 37-40 и цодпаивают к блоку 5 электроники.

Вставляют в корпус 1 сверху часть разъема 6 вперед верхнюю головку и завинчивают в корпус 1 йакидную гайку 4, прижимая буртик стакана 11 к соответствующему выступу (не обозна- 4eHJ внутри корпуса 1.

Вставляют в корпус 1 снизу частью разъема 6 вперед блок 5 электроники и нижнюю головку так, чтобы обе части, разъбма 6 соединились.

Отвинчивают гайку 3.1 и вместе с шайбой 12 приспускают ее до упора в электроакустический преобразователь 10. Завинчивают гайку 20,, Усилие, создаваемое ею, перемещает втулку 19 и деформирует уплотнительное кольцо 3, что способствует надежному уплотнению жил кабеля 35 и зоны контакта основания 17 нижней головки с внут- ренней поверхностью корпуса 1 о Устанавливают шайбу 12 на хвостовик 18 и фиксируют ее гайкой 31. Заливают компенсатор 7 электроизолирующей жидкостью 33 и прикрепляют компенсатор давления к шайбе 12о Охранный кожух 8 соединяют с корпусом 1, прижимая при этом шайбу 12 к корпусу 1. rinoHKa шайбы 12 не обозначена) заходит в лаз не обозначен ) в корпусе J и предотвращает вращение шайбы 12, обеспечивая при этом ее единообразную установку при последующих сборках приемника;, Окна 9 устанавливают на уровне электроакустического преобразователя 10.

Отвинчивают накидную гайку 4 и гайку 23, смещая их вместе со стаканом 11 в сторону кабельного зажима 27. Завинчивают гайку 16, прижимая втулку 15 к уплотнительному кольцу 2 Последнее деформируется и обеспечивает надежную герметизацию жил кабеля 25 и зоны контакта основания 13 верхней головки с внутренней ностью корпуса 1. Устанавливают стакан 11 на хвостовик 1.4 верхней головки до упора его в выступ в корпусе 1 и фиксируют гайкой 23 и накидной гайкой 4. К стакану 11 прикрепляют кожух 26. При этом последний фиксирует накидную гайку 4, предот

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вращая ее самопроизвольное откручивание.

Аналогично собирают и другие приемники, если изготовлена сейсмоакус- тическая коса

. Подготовленную к работе косу опускают в скважину. При этом приемники упругих колебаний устанавливают в заданных пунктах скважины

Скважийный приемник-упругих колебаний работает следующим образом.

Упругие колебания поступают из среды через жидкость, заполняющую скважину и полость охранного кожуха 8, через окна 9 и компенсатор давления 7 на электроакустический преобразователь 10, который преобразует их в электрический сигнал, передаваемый на вход блока 5 электроники. В последнем сигнал обрабатывается (фильтруется, усиливается) и через разъем 6 и жилы кабеля 25 передается, к устью скважины, где регистрируется Сигналы, поступающие с нижних приемников упругих колебаний через кабель 35, проходят к жилам кабеля 25 без обработки

Компенсатор 7 давления обеспечивает уравнение давлений снаружи и внутри электроакустического преобразователя 10„

Скважинный приемник упругих колебаний обладает значительно более высокой надежностью за счет исключения большого числа зон герметизации, в частности мест ввода жил в корпус приемника, имеет более простую конструкцию за счет исключения ряда деталей., обеспечивающих герметизацию жил кабеля. Возможно изготовление приемника для работы в скважинах диаметром 46 мм и менее за счет исключения зон герметизации мест ввода жил кабеля в корпус приемника. Создается возможность осуществления многоточечного скважинного зонда - приемной косы, что обеспечивает многоканальную регистрацию, повьша- ет точность и производительность исследований.

Формула изобретения,

Скважинный приемник упругих колебаний, содержащий корпус, взаимодействующий с кабелем, верхнюю и нижнюю головки, установленные в верхнем и нижнем концах корпуса соответствен

но, уплотнительные кольца, размещенные в кольцевых пазах головок с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, накидную гайку, установленную на верхнем конце корпуса, блок электроники, помещенный внутрь корпуса, электроакустический преобразователь, электрически связанный с блоком электроники, компенсатор давления, заполненный электроизолирующей жидкостью, охранный кожух с окнами в боковой его поверхности, прикрепленный к нижнему концу корпуса так, что компенсатор давления и электроакустический преобразователь помещены в его полости, при этом электроакустический преобразователь установлен внутри компенсатора давления, о тли.ч ающи й- с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, скважинный приемник упругих колебаний снабжен стаканом и шайбой, а его

ружу корпуса, и включает втулку и стопорную гайку, при этом стакан соединен с хвостовиком верхней головки с возможностью прижатия его к корпусу накидной гайкой, а шайба соединена с хвостовиком нижней головки с возможностью прижатия ее к корпусу охранным кожухом, кольцевые пазы в обеих головках вьшоянены с клинообразной формой сечения в торцовых . наружных относительно полости корпуса поверхностях оснований, втулка в каждой головке установлена на хвостовике, стопорная гайка каждой головки соединена с хвостовиком с возможностью прижима втулки к уплотнитель-ному кольцу, а в дне стакана, втулке, уплотнительном кольце, кольцевом пазе основания верхней головки в осевых плоскостях выполнены соосные сквозные отверстия, количество и диаметр кото- |рых равны количеству и диаметру вводимых в корпус жил кабеля, а ком

Изобретение относится к области геофизических методов поиска и разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при вьшолнении межскважинного сейсмоакус- тического просвечивания массивов горных пород с целью выявления геоакустических неоднородноетеи. Целью изобретения является повьшение надежности и упрощение конструкции Приемник снабжен стаканом и шайбой Верхняя и нижняя головки корпуса выполнены в виде оснований с хвостовиком, направленным наружу корпуса, и включают втулку и стопорную гайку. Стакан соединяет корпус с каротажным кабелем. Стакан фиксирует в осевом направлении верхнюю головку, а шайба фиксирует в осевом направлении нижнюю головку. Жилы кабеля входят в корпус через уплотнителЬные кольца. Электроакустический преобразователь прикреплен к хвостовику и помещен в заполненный электроизолирующей жидкостью компен - сатор давления Электроакустический преобразователь и компенсатор давления установлены внутри охранного кожуха, прикрепленного к корпусу и прижимающего к нему шайбу. 1 ил. (Л с 4 N 00 to

каждая головка выполнена в виде осно- 25 пенсатор давления прикреплен к шайвания с хвостовиком, направленным набе.

/5

y

i

I

75

TUi-- 5