Способ заправки источника сейсмических колебаний углекислым газом

Способ заправки источника сейсмических колебаний углекислым газом

Реферат

Суть изобретения.

Использование: для заправки источников сейсмических колебаний, используемых для возбуждения сейсмических волн из глубоких скважин.

Данный способ предназначен для заправки газом источников сейсмических колебаний в полевых условиях, где нет возможности использовать компрессорные установки для доведения рабочих параметров газа в рабочей камере источника до требуемых величин. Суть способа заключается в том, что заправку газом источника, имеющего любую съемную крышку и запорный клапан, проводят углекислым газом в твердом состоянии, так называемым «сухим льдом», доставляемом в термоизоляционных контейнерах в гранулированном виде. В контейнерах, не теряя своих физических свойств, «сухой лед» может храниться в течение нескольких суток. По условиям работы источника (температуре и давлению в нем на данной глубине) из таблиц состояния углекислого газа определяется плотность газа во внутренних полостях источника и затем определяется количество «сухого льда», которое должно быть засыпано во внутреннюю полость источника. Источник взвешивается на весах и в него засыпается «сухой лед» с небольшим запасом, и источник закрывается крышкой при открытом запорном клапане для выпуска излишков газа. Клапан закрывают, когда вес газа в камере станет равным расчетному весу.

Технический результат: достижение необходимого давления газа в источнике без использования для этого дополнительных агрегатов и соответственно достижение необходимого сейсмического импульса, создаваемого источником без несения дополнительных затрат.

Описание изобретения:

Предлагаемое изобретение относится к способу заправки газом устройств для возбуждения сейсмических волн из глубоких скважин.

Известны скважинные источники:

пат. РФ №2161810, G01V 1/133, 1/137;

пат. США 3805914, G01V 1/04;

пат. США 4038630, 181/111;

АС СССР 1387696, G01V 1/137;

АС 1708069, G01V 1/137;

пат. РФ №1025245, G01V 1/133.

Все они заправляются газом через шланг от компрессора или от баллонов; высокого давления. Существующие мобильные компрессорные установки и баллоны высокого давления могут подать в камеру давление не более 20 МПа. К примеру, чтобы обеспечить величину ударной волны газового источника такую же, как у имплозивного источника на глубине 1500 м (ΔР_ст=58,9-15=43,9 МПа) необходимо иметь в камере давление 58,9 МПа. Для создания такого давления придется применять различные специальные подкачивающие агрегаты. Заправку газом источника, имеющего любую съемную крышку и запорный клапан, проще провести углекислым газом в твердом состоянии, так называемым «сухим льдом» при плотности 1500 кг/м³, доставляемом к месту работы в термоизоляционных контейнерах в гранулированном виде. Опишем этот способ заправки на конкретном примере. При температуре в скважине 100°С и давлении 58,9 МПа плотность углекислого газа составит 822 кг/м³. Для заправки источника с камерой 10 л и ресивером на 25 л потребуется следующая масса углекислого газа m=822(10+25)/1000=28,77 кг. Если заправлять источник из баллонов при комнатной температуре и давлении в баллоне 20 МПа при плотности примерно 730 кг/м³, мы это сделать не сможем без дополнительного поджатая газа до требуемой плотности до давления 26,5 МПа. Заправку можно произвести углекислым газом в твердом виде при плотности 1500 кг/м³ на весах. Заправку можно проводить через любое отверстие, имеющее съемное закрытие (крышки, муфты, штуцера). Засыпать туда 30…32 кг «сухого льда», закрыть отверстие и открыть запорный клапан. По показаниям весов, на которые положить источник, когда вес сухого льда при испарении останется 29 кг, закрыть клапан. После нагрева давление в камере и ресивере при комнатной температуре (20°С) будет 26,5 МПа, а на глубине при температуре 100°С составит 58,9 МПа. Заправкой «сухим льдом» можно добиться самых различных давлений для конкретных условий, что позволит получить любой требуемый сейсмический импульс без дополнительных затрат.

Задачей изобретения является достижение требуемой мощности сейсмического импульса при помощи заправки источника газом с одновременным уменьшением затрат.

Положительный результат достигается тем, что заправка источника, имеющего любую съемную крышку и запорный клапан, связывающий внутреннюю полость источника с окружающим пространством, проводим углекислым газом в твердом гранулированном виде, так называемым «сухим льдом» через любую съемную крышку. Во внутреннюю полость засыпается вручную «сухой лед» в количестве, рассчитанном для конкретных условий работы источника, с добавкой небольшого запаса для точной корректировки его количества на весах при выпуске излишков через открытый запорный клапан. После заправки газа крышку закрывают и по показаниям весов закрывают запорный клапан, когда вес газа в источнике станет равным расчетному количеству.

Способ заправки газом источников сейсмических колебаний, имеющих хотя бы одно закрываемое отверстие и запорный клапан, связывающий внутреннюю полость источника с окружающим пространством, отличающийся тем, что в качестве рабочего газа при заправке используется углекислый газ (CO₂) в твердом гранулированном состоянии, так называемый «сухой лед», поставляемый к месту работы в термоизоляционных контейнерах, и что заправка источника проводится через отверстие, находящееся под любой съемной крышкой, через которое во внутреннюю полость засыпается вручную «сухой лед» в количестве, рассчитанном для конкретных условий работы источника (давления и температуры), с добавкой небольшого запаса для точной корректировки его количества на весах при выпуске излишков через открытый запорный клапан, испарившегося при нагреве от окружающей среды газа, также после заправки газа крышку закрывают, и по показаниям весов закрывают запорный клапан, когда вес газа в источнике станет равным расчетному количеству газа.