Устройство для акустической разведки Советский патент 1981 года по МПК G01V1/52 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к скважннной геофизике я может быть использовано для межскважинного прозвучивания. Известен акустический зонд для произ водства работ в шпурах в условиях ве ной мерзлоты, содержащий трубу, в которой размегцены корпус преобразователя, пьезоэлемент и демпфер. Труба снабжена штуцером, служащим для заполнения зонда маслом, и уплотннтельнымн кольиами. Зонд заполняется маслом, после чего помещается в шпур, проберанный в . мерзлой породе. Пространство между стен кой uinypa и зондом заполняется водой ко торая замеркзает и обеспечивает жесткий контакт зонда со средой. После измерений из зонда через штуцер отсасывается масло, извлекается корпус преобразователя, а вместо него вводится электронагр ватель, который подплавляет лед вокруг зонда, после чего извлекается труба. Недостатком этого устройства является большая трудоемкость операций по его установке в шпуре и извлечению. Кроме того, работать с зондом момено только в условиях вечноймерзлоты. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является скважинный преобразователь с локально-иммерсионной камерой, содержащий пьезокер мический полый цилиндр, п(4ещенный в заполненную рабочей жидкостью камеру с эластичной цилиндрической оболочксй, герметично закрепленной в жестких направляющих фланцах. Рабочая иммерсионная камера соединена с камерой избыточной жидкости, кот1фая представляет собой герметичную часть жестксЛ трубы. ; Внутри последней помещена эластичная пневмокамера избыточного давления, соепи(тенная с внЪшвей пневмосистемой. Под действием избыточного давления в жндкости эластичная оболочка растягивается и прижимается к стенкам скважины, заполняя неровностиС21. Недостатками известного устройства явлзапотся наличие камеры избыточного давлени 1 требующей внешней пневмосястемы, что снижает производительность, при перемещении устройства эластичная оболочка изнашивается о стенки скважины, большое количество узлов герметизации усложняет работу с устройством, и уменьшает его надежность. Цель изобретения-- повышение произв дительности и надежности устройства путем обеспечения идентичности его контак та со средой при установке на различных глубинах в скважине,. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее еисустический излучатель, заполненную рабочей жидкос тью эластичную оболочку, расположенную между двумя фланцами, упор , закрепленный на внешней стороне нижнего фланда с возможностью фиксации устройства в скважине, и сегменты, жесткоприкрепленные изнутри к эластичной оболочке дополнительно снабжено не менее чем двумя штоками, установленньп(И на внутре .нней стороне одного из фланцев, а про тивоположные концы штрк(ж размещены во втулках, закрепленных на внутрек- ней стороне другого фланца, и сегменты упруго связаны между собой. На чертеже изображено устройство. Устройство содержит фланец 1, на котором жестко закреплены акустический излучатель 2 и втулки 3, в которые входят штоки 4, закрепленные на фланце 5. Эластичная оболочка 6 прикреплена к фланцам 1 и 5. К внутренней повер хности оболочки 6 прикреплены сегменты 7, связанныеупругими элементами 8 между собой. На фланце 5 жестко установлен упор, состоящий из штока 9 со свтулкой Ю и упругим элементом 11. Втулка 1О и фланец 5 связаны между собой{ычагами 12 и 13 (не менее трех пар), фиксируемыми стопорет 14, на котором установлен упругий 15, служащий для првн ведения упора в рабочее положение. Упругий эпемект 11 на штоке 9 удержимБается гайкой 16. Эластичная оболочка 6 заполняется рабочей жидкостью 17. Устройство работает следующим образом. Зафиксировав упор с помощью стопора 14, устройство опускают в скважину до требуемой глубины. Для установки упора в рабочее положенне устройство приподнимают. Упругий элемент 15 упирается в стенку скважины и приводит упор в рабочее состояике . При этом стопор 14 освобождает ялчаги 12, коTOfftie под действием упругого элемента 11 и втулки Ю перемещают рычаги 13 до соприкосновения со стенкой скважины. Так как таких пар рычагов у упора не менее трех , то все устройство устеР навливается по оси сквожины. Для предотвращения псмвреждения эластичной оболочки 6 служат штоки 4 и втулки 3, не позволяющиефланцам 1 и 5 перга(ешаться в осевом направлении на величину более свободного хода штоков во втулках, и сегменты 7, притягиваемые друг к другу упругими элементами 8 и уменьшающие поперечные размеры эластичной оболочки 6 настолько, чтобы она при перемещении по скважине не касалась ее стенок. Для создания контакта эластичной оболочки со стенками скважины устройство опускают. При этом рычаги 13 упираются в стенки скважины, не поаволяб фланау 5 опускаться вниз по скважине. Под действий массы кабеля, на KOTOpWvf опускают устройство, акустического излучателя 2, фланца I и рабочей жшкости 17 в эластичной оболочке 6 создается избыточное давление, растягивающее ее в поперечном оси скважины направлении и прижимающее оболочку к стенкам. Предлагаемое устройство позволяет повысить происдаодительность работ за счет исключения внешних систем для создания контакта со средой и надежность благодаря компактной устансюке с пся«гощью упругого соединения сегментов, прикрепленных изнутри к эластичной оболочке, и регулировке величины перемещения фпандев относительно друг -друга. Формула изобретения Устройство для акустической раэаедкл, содержащее излучатель, заполненную рабочей жидкостью элас тичную оболочку, герметично закрепленную между двумя фланцами, упор, расположенный с внешней стороны ртжнего фланца с возможностью фиксация устройства в скважине, и сегменты, жестко прикрепленные изнутри к эластичной оболочке, отличающееся тем, что, с целью повышенЕЗ производительное ТВ и надежности устройства, на внутренней стороне одного из флаиц з установлено не менее двух штоков, протввопопожные концы ко584торых размещены во втулках, закрепленных на внутренне стороне другого фланпа, а сегменты упруго связаны между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-

ТУА

Ih

.7

. у f

17 66 1. Фролов А. Д. Электрические в упругие свойства крвсяенных порол. М., Недра, 1976, с. 237-238. 2. Ржевский В. В. , Яыаахков В . С. Акустические методы жхяепованвя и ЕОНТропя горных пород в массиве. М., Hay- ка . 1973, с. 162-163 (прототип),.