Устройство для приема сейсмоакустических волн

Устройство для приема сейсмоакустических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическив

Республик (11) 3 000969 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 04. 80 (21) 2926371/18-25 (51)M. Кл. с присоединением заявки,лв —.

G 01 V 1/20

Гввудврствеввй кеттвтвт ссФр ав делам изобретена» и еткрытий (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28. 02 . 83 (53) УД1 550.83 (088. 8) В.rl Носов, Б.И. Яблоновский и М.Г, Самсонов .г

/»

Всесоюзный натино-исследоезтелискийызЕСд тягу Е :. ;:С ядЕрной геофизики и геохимии (72) Авторы изобретения (T I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано при поисковых сейсмических исследованиях и, в частности, для реализации контроля за процессом бурения скважин

5 сейсмоакустическим методом.

Известно также устройство для приема сейсмоакустических волн, выполненное в виде сейсмоприемников, разнесенных в пространстве (1 ). о

Недостаток устройства — малая помехозащищенность от воздействия поверхностных (Рэлеевских) волн.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для приема сейсмоакустических волн, содержащее сейсмоприемник или параллельно включенные синфазно сейсмоаку- 20 стические приемники, нагруженные на активное сопротивление и соединенные с входом усилителя через согласующий трансформатор P) °

Основным недостатком этого устройства является малая чувствительность и помехозащищенность от воздействия поверхностных волн вследствие значительного их уровня, превышающего уровень продольных волн в несколько раз.

Этот недостаток становится особенно ощутимым при реализации контроля за процессом бурения скважин при использовании сейсмоакустического метода.

Уровень давлений волн, распространяющихся по поверхности от буровой, превышает уровни продольных волн в 5-

50 раэ, что делает реализацию укаэанного метода контроля трудноосуществимой или практически невозможной.

Цель изобретения - увеличение чувствительности и помехозащищенности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для приема сейсмоакустических волн, содержащее сейсмопри емник, снабжено дополнительным сейсмоприемником синфаэно включенным с

3 10009 основным, балкой и стержнем с опорной площадкой на одном из его концов, причем сейсмоприемники размещены на концах балки, а свободный конец стержня закреплен в ее центре. 5

На чертеже представлено предпагаемое устройство для осуществления наблюдений в одной точке изучаемого массива, При групповом использовании необходимо иметь требуемое количество 10 указанных устройств, включенных параллельно.

Устройство для приема сейсмоакустических волн содержит основной сейсмоприемник 1, установленный на бал- 15 ке 2, которая соединена посредине со стержнем 3. Дополнительный сейсмоприемник 4 становлен на противоположном конце балки на таком же расстоянии от центра балки, что и первый сейсмо- о приемник, К нижнему концу стержня присоединена площадка 5 произвольной формы, выполненная в виде плиты или пластины и помещенная .в грунт 6 массива.

Сейсмоприемники 1 и 4 соединены влек- ц трически параллельно и синфазно между собой. В грунте 6 стержень 3 с укрепленной на нем площадкой 5 устанавливаются по уровнемеру или по угломеру под желаемым углом. Плоскость пло- зо щадки 5 устанавливается нормально по отношению к принимаемому сигналу.

69 одинаковому воздействию Ro скорости или ускорению вместе с балкой 3, то их выходные сигналы при этом складываются, причем при последовательном включении результирующее выходное напряжение возрастает вдвое :о сравнению с устройством, в котором сейсмоприемники включены параллельно. При воздействии на описываемое устройстве

Рэлеевской волны, распространяющейся по поверхности от буровой и имеющей большую амплитуду и малое затухание, стержень 3 начинает совершать колебания на некоторый угол отнс с.-тельно площадки 5. Эти колебания вызывают поворот концов балки 2 на равные, но противоположные по знаку углы, что вы эывает на выходе сейсмоприемников 1 и 4 равные и противоположные по знаку выходные напряжения. Выходные напряжения сейсмоприемников вычитаются при этом, что и приводит к увеличению помехозащищенности и чувствительности предлагаемого устройства. Отношение сигнал/шум при этом повышается в 1020 раз по сравнению с одиночным сейI смоприемником, находящимся в одинаковых колебательных условиях. 3а счет направленности площадки 5 обеспечивается дополнительное увеличение чувствительности для сигналов, принимаемых из забоя.

Устройство работает следующим образом.

При приеме продольных волн, распространяющихся из точки нахождения забоя скважины и генерируемых забойным режущим инструментом или специально установленным генератором сейсмических волн, площадка 5 устанавливается нормально по отношению к фронту этих волн под некоторым углом к земной поверхности. Сейсмоакустические волны, распространяющиеся иэ забоя, воздействуют на площадку 5. Это воздействие через стержень 3 передается на балку

2, все точки которой совершают при этом плоскопараллельное перемещение вместе с сейсмоприемниками 1 и 4. 5о

Чувствительность приемников выбирается равной, и они должны быть однотипны. Выводы сейсмоприемников 1 и 4, показанные на фиг. 1, соединены синфазно и последовательно. Так как сей- 55 смоприемники имеют одинаковые чувствительности и находятся в одинаковых колебательных условиях, подвергаясь

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить. увеличение чувствительности и помехозащищенности по данным лабораторных измерений в 20 раз, что обеспечивает получение устойчивой информации из забоя скважины в несколько раз при одновременном осуществлении возможности работы на более глубоких скважинах. Величина увеличения чувствительности и помехозащищенности не зависит от частоты сигналов и расстановки сейсмоприемников на массиве.

Формула изобретения

Устройство для приема сейсмоакустических волн, содержащее сейсмоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью увеличения чувствительности и помехозащищенности, оно снабжено дополнительным сейсмоприемником синфазно включенным с основным, балкой и . стержнем с опорной площадкой на одном из его концов, причем сейсмоприемни5 1000969 ки разме !ены на концах балки, а свободный конец стержня закреплен в ее до центре. с

Составитель Э. Волконский

Техред g. Tenep Корректор И. !!)улла

Редактор Е, Папп

Ти раж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1380/49

Филиал ППП нПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l, Сг уцковский Д. И. Сейсморазвечная аппаратура. М., Недра, 1970, 42.

2. Полщков H. К. Теория аналогово и цифровой аппара гуры. М., "Недра", 1973 с 79 (прототип).