Скважинный сейсмометр Советский патент 1991 года по МПК G01V1/40 G01V1/16 

Ё

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано также в сейсморазведке д ля проведения высокочувствительных трехкомпонентных наблюдений в скважинах Целью изобретения является повышение разрешающей способности и стабильности сейсмометра. На маятник сейсмометра осуществляется подача сигнала отрицательной обратной связи с дифференциального емкостного преобразователя через операционный усилитель и делитель с магнитоэлектрическим преобразователем Подбором сопротвления делителя регулируют период сейсмометра, а подбором параметров резистивной и резистивно-емкостной цепей отрицательной обратной связи задают оптимальный режим работы системы вывешивания инертной массы сейсмометра 2 ил

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано также в сейсморазведке для проведения высокочувствительных трехкомпонентных наблюдений в скважинах.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и стабильности сейсмометра.

На фиг. 1 приведена схема конструкции скважинного сейсмометра, на фиг 2 - функциональная схема.

Скважинный сейсмометр состоит из размещенного в корпусе 1 на крестовом подвесе 2 маятника 3, снабженного дифференциальным емкостным преобразователем 4 и магнитоэлектрическим преобразователем 5. Инертная масса 6 маятника выполнена составной При этом в качестве сейсмометра имеет составную инертную массу 6, включающую среднюю

пластину емкостного и катушку магнитоэлектрического преобразователей, размещенные в верхней части маятника 3, выше оси его подвеса 2 и часть, являющуюся пассивной, размещенную ниже оси подвеса Размещение частей инертной массы на маятнике выполнено таким образом, чтобы ось чувствительности сейсмометра была направлена под углом 54,7° к вертикали, маят- ник снабжен также цилиндрической подвесной пружиной 7, соединенной с корпусом 1 с возможностью радиального пере- мещения ее конца через систему 8 вывешивания, включающую электродвигатель и редуктор с большим коэффициентом редукции.

Дифференциальный емкостной преобразователь 4 соединен с входом операционного усилителя 9 с резистивной цепью 10 и резистивно-емкостной цепью 11 отрицаО

со ся

ел

СП

тельных обратных связей. Выход операционного усилителя является выходом сейсмометра 12 и соединен через делитель 13 с магнитоэлектрическим преобразователем 5, Кроме того, выход операционного усилителя 9 соединен с входом узла 14 автоматического управления, выполненного, например, в виде реле с заданным порогом включения, один из контактов 15 которого включен в цепи питания двигателя системы 8 вывешивания, а второй контакт 6 - между выводами емкости С цепи 11.

Устройство работает следующим обра зом.

В герметичном корпусе скважинного снаряда, соединенного кабелем с наземными блоками питания и регистрации, располагают три однотипных скважинных сейсмометра друг над другом так чтобы проекции их осей чувствительности иа i ори- зонтальную плоскость составляли угол 120° между собой. Такое расположение сейсмометров образует прямоугольную систему с 3-компонентной регистрацией сейсмических колебаний.

Опущенный в скважину сейсмометр в точке регистрации автоматически устанавливается в нулевое положение, соответствующее расположению средней пластины дифференциального емкостного преобразователя 4 посередине между неподвижными крайними пластинами Это достигается тем, что при отклонении подвижной пластины от нулевого положения на заданную величину, превышающую 0,5 зазора до крайней пластины емкостного преобразователя, с помощью узла 14 автоматического управления его контактом 16 шунтируется емкость цепи 11, и электродвигатель системы 8 вызешивания, в зависимости от направления отклонения средней пластины дифференциального емкостного преобразователя 4, подключается контактом 15 к или - питания и через редуктор с большим коэффициентом редукции медленно перемещает конец подвесной пружины 7 в нужном направлении, обеспечивая за счет натяжения или ослабления последней перемещение в сторону нуля.

При уменьшении зазора ниже порога срабатывания уменьшается напряжение на выходе операционного усилителя ниже порога срабатывания узла 14 и размыкакмся его контакты 15 и 16. В результате электродвигатель останавливается, а маятник продолжает двигаться к нулю с помощью магнитоэлектрического преобразователя, так как на него поступает сигнал с. выхода операционного усилителя 9, коэффициент передачи которого по постоянному току выбран на порядок больше, чем при работе электродвигателя системы вывешивания.

В режиме работы сейсмометра сигнал с выхода операционного усилителя 9 поступает с выхода сейсмометра 12 по кабелю в блок регистрации. Одновременно выходной сигнал через делитель 13 и магнитоэлектрический преобразователь 5 оказывает силовое воздействие на маятник в направлении,

возвращающем его к нулю. При этом необходимая степень стабилизации нулевого положения маятника и период сейсмометра устанавливаются с помощью делителя 13. Емкость С резистивно-емкостной цепи 11

выбирается такой, чтобы частота среза этой цепи была ниже минимальной частоте рабочего диапазона сейсмометра Этим обеспечивается одновременное повышение разрешающей способности и стабильности

сейсмометра

Формула изобретения Скважинный сейсмометр, содержащий маятник с магнитоэлектрическим преобразователем и подвесной пружиной, соединенной с корпусом через систему вывешивания, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и стабильности сейсмометра, в него введены дифференциальный емкостный преобразователь, средняя пластина которого соединена с маятником а крайние - с корпусом операционный усилитель, имеющий две цепи отрицательной обратной связи, одна из которых резистивная и имеет меньший коэффициент передачи по отношению к другой, резистивно-емкостной, узел автоматического управления и делитель, при этом выход дифференциального

емкостного преобразователя соединен с входом операционного усилителя, выход которого, являющийся выходом сейсмометра, через делитель соединен с магнитоэлектрическим преобразователем и соединен с входом узла автоматического управления, один из выходов которого соединен с входом системы вывешивания, а другой - с выводами емкости резистивно-емкостной цепи отрицательной обратной связи операционного

усилителя