Сейсмоприемник Советский патент 1981 года по МПК G01V1/16 

(54) СЕЙСМОПРИЕМНИК

Изобретение относится к приемникам сейсмических сигналов и может бы использовано для сейсмической развед ки.Для повышения точности измерения и получения более достоверной информ ции о сейсмических волновых поляЯ из мерения должны производиться во внут ренних точках среды. Основной трудно тью проведения таких измерений яйляется осздцествление жесткого кЬнтакта сейсмоприемник - почва. Известен сейсмоприемник, в 1 оторо с целью увеличения нгшежности кЬнтак та сейсмоприемника с изучаемым пластом применен гидравлический прижим двух половинных щек, в одной из кото раа вмонтирована кассета с сейсмоприемйиками 1. Известен также способ, когда для улучшения контакта сейсмоприемника с породой используется упругий гель, который затвержевает и прочно скрепляет сейсмоприемник с исследуемой средой 2. Недостатком сейсмоприемников с гидравлическим прижимом является наличие гидросистемы, что приводит к усложнению конструкции и наличию неравномерности прижима при измерениях в различных горных породах, а значит и снижению точности измерений. Применение для контакта сейсмоприемников упругого геля нетехнологично, так как требует, разрушения затвердевшей массы после проведения измерений. Наиболее близким техническим решением является сейсмоприемник, в котором с целью исключения влияний, обусловленных изменением механических свойств грунта, заменен контакт землясейсмоприемник на ..двойной контакт земля-жидкость и затем жидкость-приемная часть сейсмоприемника. Корпус приемника либо целиком изготовлен из эластичного материала, либо имеет по крайней мере одну достаточно обширную мягкую стенку, которая и находится в контакте с землей. Корпус, заполнен . практически не сжимаемой маловяэкой жидкостью (вода или масло). В корпу- . се размещена приемная часть, например пьезозлектрического типа, чувствительная, в полосе частот до 2000 Гц к волнамдавления, распространяюцимся в жидкой среде (3. Недостаткг1ми этого устройства являются то, что контакт почва-жидкость не является достаточно жестким, а поSTCHviy не обеспечивает регистр щшо высокочастотных составляющих сейсмического сигнала с высокой точностью, кроме того, при использовании в качестве промежуточной (согласующей) среды жидкого вещества для контакта сейсмоприемника с породой могут возникнуть паразитные флуктуации колеба ний жидкости, что приведет к появлению шумов при измерениях. При скважинных измерениях сейсмоприемник с эластичной оболочкой и жидкостью в качестве воспринимающего элемента яв ляется малопригодным,, если он не име ет дополнительной системы соездания и снятия избыточного .давления жидкос ти для осуществления жесткого контак та. Возникают большие трудности в те нологии измерений. Большие трудности возникают также в регистрации попере ных волн, которые обусловлены наличи ем жидкости между приемной частью се смоприемника и породой. Цель изобретения -повышение точнос ти измерения и разрешенности записи. Поставленная цель достигается тем что в сейсмоприемнике, состоящем из герметичного корпуса с размещенным в нем преобразователем сигналов и.запол ненного жидкостью, причем, по крайне мере, одна стенка корпуса выполнена из эластичного материала, заполняюща жидкость является магнитной,а к корпусу прикреплен, по крайней мере,один сердечник с обмоткой, при этом, его силовые линии замыкаются через жидкость. Кроме того, к корпусу прикреплены дополнительно две камеры, сообщающиеся с ним каналами с помощью электри чески управляемых клапанов. На чертеже.схематически показан один из вариантов данного устройства предназначенного для измерения сейсмических волн в скважине. Устройство содержит корпус 1, сливную камеру 2, магнитную жидкость 3, сердечник 4 с обмоткой, сейсмоприемники 5, .(смещения, скорости или ускорения), пространство б для заполнения магнитной жидкостью перед измерениями , эластичную оболочку 7 после заполнения магнитной жидкостью, сейсмоприемники 8 давления (например пьезоэлектрического типа), электромагнитный клапан 9 приемной камеры, эластичную оболочку 10.в нерабочем состоянии, камеру 11 для приема магнитной жидкости после проведения измерений, внутреннее пространство 12 приемной камеры, канал 13 для слива магнитной жидкости после проведения измерений, внутреннюю часть 14 корпуса, канал 15 для заливки магнитной жидкости перед измерениями,электромагнитный клапан 16 сливной камеры ( магнитной жидкостью 16, разъем 17 с кабелем. Сейсмоприемник имеет .корпус 1 г в котором расположены сливная камера 3 с магнитной жидкостью и приемная камера 11. Указанные камеры снабжены электромагнитными клапанами 16 и 9, а также соединены каналами 15 и 13 с внутренним пространством 6 внутри эластичной оболочки 10, покрывающей корпус прибора снаружи. Во внутреннем корпусе прибора 14 расположены сейсмоприемники, например электродинамического типа (смещения, скорости И| ускорения; одно- двух или трехкомпонентные), которые жестко соединены с корпусом 1 и 14. На внутреннем корпусе 14 расположены сердечник 4- с обмоткой (в данной конструкции сердечники П-образного типа) таким образом, что магнитные силовые линии замыкаются через внутренее пространство 6, заполняемое магнитной жидкостью .3. Во внутреннем пространстве 6 имеются также сейсмоприемники .8 давления, например пьезоэлектрического типа. Сейсмоприемник снабжен электрическим разъемом 17 и кабелем съема информации и подачи питающих напряжений и команд. Кабель также служит для спуска и подъема устройства в скважине. При измерениях сейсмоприемник опускается в скважину. При этом магнитная жидкость 3 находится в камере 2, клапан 16 закрыт, т.е. жидкость не может попасть в канал 15 и пространство 6. Оболочка 10 находится в опущенном состоянии, т.е. в положении, не препятствующем опусканию . прибора в скважину. После установки прибора в скважине осуществляется контактирование прибора со стенками скважины. Для этого по команде от станции открывается клапан 16 и магнитная жидкость 3 протекает по каналу 15 в пространство 6 и заполняет его до такой величины, пока оболочка 10 не примет положение 7, которое ограничивается стенками скважины. Объем магнитной жидкости 3 в камере 2 рассчитаны таким образом, чтобы его было достаточно для полного заполнения пространства 6 с учетом растяжения оболочки 10 до плотного соединения со стенками сквс1жины. После этого в обмотку подается ток и магнитная жидкость за счет ее свойств приобретает твердое состояние, в результате чего осуществляется жесткий контакт устройства со стенками скважин. Более того, сейсмоприемники 8 давления оказываются непосредственно в затвердевшей среде, т.е. передача волн напряжения осуществляется через это вещество. Устройство готово к работе. Производится регистрация сейсмических сигналов. После проведения измерений с обмотки снимается напряжение и магнитная жидкость переходит в жидкое текучее состояние. Открыванием клапана 9 жидкость, находящаяся в пространстве 6 сливается через канал 13 в камеру 11, заполняя пространство 12 приемной