Источник сейсмических сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01V1/04 G01V1/52 

Изобретение относится, к области геофизической разведки месторождений полезных ископаемых., может быть использовано в качестве источника сейсмических сигналов при выявлении зон повышенного.звукопоглощения В межскважинном пространстве, для определения элементов залегания, размеров звукопоглотителей и их коэффициентов поглощения, а также для определения скорости распространения звуковых ко лебаний. В основном изобретении по авт. св 532835 источник сейсмических сигналов с магнитострикционным преобра зователем выполнен в виде стакана с заглушенным с неизлучающей стороны посредством воздушной камеры торцом п-ричем. заглушенный торец преобразователя упруго связан посредством ре,зинового уплотнительного кольца с ци линдрическим стаканом,кольцо размещено на расстоянии, соответствующем пучности колебаний преобразователя, а стакан жестко прикреплен к магнитострикционному преобразователю в узле его собственных колебаний. Поскольку длина излучаемых таким устройством упругих колебаний много больше лкнейных размеров излучающего торца, то в горных породах возбуждаются и распространяются сферические волны, а сам излучатель является ненаправленным точечным источником сейсмических сигналов. Это невыгодный с точки зрения коэффициента полезного действия источник, поскольку потери энергии, возникающие при распространении, происходят во всех направлениях, в том числе и в тех, которые не используются при разведке. Причем потери энергии на расхоходение сферического фронта волны даже в нужном полезном направлении прямо пропорциональны квадрату расстояния от источника до точки наблюдений. При расстояниях ме5кду излучателем и приемником звука в 10 м потери на расхождение фронта волны составляют 20 Eg 10, т.е. 20 дБ, при расстояниях, равных 100 м и 1000 м, - 40 дБ и 60 дБ соответственно. Именно этот фактор не позволяет применять известное устройство для осуществления межскважинного прозвучивания на большие расстояния. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия

источника сейсмических сигналов при межскважинном прозвучивании и обеспечение возможности проэвучивания на большие расстояния.

Это достигается тем, что в защитном корпусе магнитострикционного преобразователя со стороны излучающего торца выполнены радиальные отверстия причем между диаметрами указанных отверстий, расстоянием между ними, длиной перфорации и длиной волны в среде/ заполняющей корпус, установлено соотношение:

d лН ,

где d - диаметр отверстия;

ЛН - расстояние между отверстиями;

Л - длина волны; h - длина перфорации.

На чертеже изображен общий вид предложенного устройства.

Источник сейсмических сигналов содержит магнитострикционный преобразователь 1 с обмоткой 2, цилиндрическую насадку 3, уплотнительное кольцо 4 и цилиндрический стакан 5, прикрепленный жесткими связями б к магнитострикционному преобразователю в узле его колебаний 7. К излучающему торцу магнитострикционного преобразователя прикреплена насадка 8, преобразователь помещен в защитный корпус 9 и жестко сочленен с ним в узле колебаний. В защитном корпусе со стороны излучаю цего торца прорезаны окна 10 и радиальные отверстия 11. Воздушная камера 12 создана цилиндрической насадкой 3 на неизлучающем торце преобразователя и цилиндрическим стаканом 4.

Источник сейсмических сигналов работает в скважине следующим образом.

При подаче на обмотку 2 переменного напряжения в магнитнострикционном преобразователе 1 во збуждаются упругие колебания. Колебания, распространяющиеся в направлении неиз. лучающегося торца, отражаются от воэ душной камеры 12, изменяют фазу на 180 и, складываясь в фазе с колебаниями противоположного направления, достигают изучгиощей насадки 8, затем

распространяясь в среде, заполняющей защитный корпус 9, излучаются че-i рез окна 10 и радиальные отверстия 11 в окр5 ающую среду, где формируется цилиндрическая волна, вместо сферической у известного устройства.

5 Применение предложенного источника сейсмических сигналов позволяет осуществлять сейсмоакустическое просвечивание горных пород на большие рас- стояния, повышает производительность

0 работ и их эффективность благодаря, уменьшению спуско-подъемных скважинных операций и направленному излучению цилиндрических волн в изучаемую среду.

5 Формула изобретения

Источник сейсмических сигналов по авт. св. № 5 32835, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, в защитном корпусе магнитострикционного преобразователя со стороны излучающего торца выполнены радиальные от-: верстия, причем между диаметрами ука-, занных отверстий, расстоянием между ними, длиной перфорации и длиной вол-.

5 ны в среде, заполняющей корпус, установлено соотношение:

d ли X h , где d - диаметр отверстия;

- расстояние между отверстия0ми;

А- - длина волны;

h - длина перфорации.