Скважинный источник сейсмоакустических сигналов

 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустического просвечивания. Цель изобретения - повышение надежности источника путем исключения обмотки возбуждения. Од сл 4 vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 V 1/04 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И и

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078784/31-25 (22) 23.05.86 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (71) Ровенский государственный педагогический институт им. Д.З. Мануильского (72) А.А. Певзнер и В.И. 1!!адхин (53) 550.834 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 532835, кл. G 01 V 1/40, 1973.

Авторское свидетельство СССР

1! 1168881, кл. G 01 V 1/40, 1984.

„„SU„„1354147 A 1 (54) СКВАЖИННЫЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к геофизический методам разведки место— рождений полезныхископаемых и может быть использовано в качестве источ— ника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустического просвечивания. Цель изобретения повышение надежности источника путем исключения обмотки возбуждения.

13

8 скважинном источнике сейсмоакусти— ческих сигналов магнитострикционный преобразователь 1 выполнен в виде ви— того сердечника. Однако использование витого сердечника приводит к необходимости его изоляции от жидкости, заполняющей скважину, так как она минерализована и вызывает замы— канне витков сердечника между собой.

Кроме того, необходимо исключить создание короткозамкнутого витка вокруг сердечника, что достигается изготовлением среднего цилиндра защитного корпуса источникаиз электроизоляционного материала и заполнением его электроизоляционной жидкостью 13.

Такой цилиндр обладает пониженной прочностью в условиях высокого давления в гидронаполненных скважинах, поэтому для компенсации гидростатического давления жидкости, заполняющей скважину, установлен компенсатор 10 давления, полость которого соединена с полостью среднего цилинд54147 ра 6 через отверстие 9 в заглушке 8, Расположение отверстий 14 в верхнем цилиндре 5, а также установка звукопоглощающей прокладки 11 способст вуют уменьшению влияния волн-помех, возбуждаемых верхним торцом магнитострикционного преобразователя 1 на волновое йоле в среде, возникающее при воздействии на последнюю упругими колебаниями излучающего торца насадки 2. Звукопоглощающая прокладка

11 активно поглощает колебания, распространяющиеся через отверстие в заглушке 8 и компенсатор 10 вдоль верхнего цилиндра 5. Заглушка 8 и фланец 3 обеспечивают герметизацию среднего цилиндра 6 защитного корпуса. Злектроизоляционная прокладка

4 между Фланцем 3 насадки 2 и нижним торцом магнитострикционного преобразователя 1 предотвращает замыкание витков сердечника между собой через фланец 3 насадки 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустического просвечивания.

Цель изобретения — повышение надежности источника путем исключения обмотки возбуждения.

На чертеже изображен предлагаемый источник, общий вид.

Скважинный источник сейсмоакустических сигналов содержит магнитострикционный преобразователь 1, ци— линдрическую насадку 2 с фланцем 3, жестко прикрепленную фланцем 3 через электроизоляционную прокладку

4 к нижнему торцу магнитострикционного преобразователя 1, защитный корпус, выполненный в виде верхнего цилиндра 5, среднего цилиндра 6 и нижнего цилиндра 7, заглушку 8 с отверстием 9, компенсатор 10 давления, звукопоглощающую прокладку 11 и выводы 12. Цилиндры 5-7 соосно жестко соединены между собой. Магнитострикционный преобразователь 1 выполнен в виде витого сердечника, к концам ленты которого прикреплены выводы

12. Витой сердечник установлен соосно защитному корпусу. Средний цилиндп

6 выполнен из электроизоляционного . материала, герметизирован с помощью заглушки 8 и фланца 3 насадки 2 и заполнен электроизоляционной жидкостью .13. Заглушка 8 установлена в защитном корпусе в зоне соединения верхнего ци.тиндра 5 со средним ци— линдром 6. Компенсатор 10 давления установлен в верхнем цилиндре 5 и прикреплен к заглушке 8 с возможностью соединения его полости через отверстие 9 в заглушке 8 с полостью среднего цилиндра 6. Полость компенсатора 10 давления также заполнена электроизоляционной жидкостью 13. В верхнем цилиндре 5 защитного корпуса выполнены отверстия 14, которые расположены в зоне, соответствующей

3 1354 узлу колебаний в жидкости, заполняющей верхний цилиндр 5 через эти отверстия 14 при работе источника в скважине. Звукопоглощающая проклад—

5 ка 11 установлена в верхнем цилиндре 5 над компенсатором 1.0 давления в зоне> соответствующей пучности колебаний в жидкости, заполняющей верхний цилиндр 5 при работе источника 1р в скважине. Узел колебаний магнитострикционного преобразователя 1, которым для полуволнового сердечника является нижний торец магнитострик— ционного преобразователя 1, размещен 15 в защитном корпусе в зоне соединения среднего цилиндра 6 с нижним цилиндром 7. сланец 3 насадки 2 обеспечивает герметизацию среднего цилиндра

6. В нижнем цилиндре 7 со стороны 20 излучающего торца насадки 2 выполнены окна 15. К нижнему концу нижнего цилиндра 7 со стороны излучающего торца насадки 2 прикреплен отражающий конус 16, который вершиной направлен 25 в сторону излучающего торца насадки 2.

Магнитострикционный преобразователь 1 может быть навит из никелевой или пермендюровой ленты с изоляцией ЗО между. витками, которой может служить слой клея.

Верхний 5 и нижний 7 цилиндры могут быть изготовлены из стали, а средний цилиндр 6 — из стеклотекстолитовой трубы.

Компенсатором 10 давления ма т служить резиновая трубка с заглушенным верхним торцом.

В качестве электроизоляционной 4р жидкости 13 можно использовать масло.

Скважинный источник сейсмоакусти— ческих сигналов работает следующим образом.

Его опускают в гидронаполненную 45 скважину на требуемую глубину. Гидро-. статическое давление жидкости, заполняющей скважину, воздействует на компенсатор 10 давления. Последний перегоняет электроизоляционную жидкость 5р

13, находящуюся в его полости, через отверстие 9 в заглушке 8 в полость среднего цилиндра 6 и создает в нем гидростатическое давление, равное внешнему гидростатическому давлению жидкости, заполняющей скважину. Заглушка 8 и фланец 3 насадки 2 обеспечивают герметизацию полости среднего цилиндра 6.

147 ч

Через выводы 12 па концьt ленты вито го сердечника ма гнито стрик ционно го преобразователя 1 подают переменное напряжение требуемой частоты. Магнитострикционный преобразователь под действием электромагнитного поля возбуждает упругие колебания, которые через нижний его торец передаются последовательно в злектроиэоляционную прокладку 4, фланец 3 и насадку 2.

Упругие колебания распространяются вдоль насадки 2, достигают ее из— лучающего торца, распространяются далее в жидкости, заполняющей нижней цилиндр 7 защитного корпуса, достигают отражающего конуса 16, отражаются от него и через окна )5 распространяются в среде. Упругие колебания, возбуждаелые в электроизоляционной жидкости 13 верхним тор— цом магнитострикционного преобразователя 1, проходят через отверстие 9 в заглушке 8 и через компенсатор

1О давления распространяются в жидкости, заполняющей верхний цилиндр

5 защитного корпуса. Так как отверстия 14, предназначенные для проникновения в полость верхнего цилиндра

5 жидкости, эаголняющей скважину,расположены в зоне, соответствующей узлу колебаний в указанной жидкости, то упругие колебания в среду через отверстия 14 не распространяются.

Упругие колебания в полости верхнего цилиндра 5 достигают звукопоглощающей прокладки 11 и поглощаются ею. Таким образом, упругие колебания, возбуждаемые верхним торцом магнитострикционного преобразователя 1 в среднем 6 и верхнем 5 цилиндрах, не проникают в среду. Тем самым исключается искажение волнового поля, создаваемого нижним торцом магHHTîñòðèêöèîíного преобразователя 1 в среде.

Надежность скважинного источника сейсмоакустических сигналов обеспечивается за счет исключения обмотки возбуждения. Сохранность магнитострикционного преобразователя при работе в агрессивных средах (например при выполнении сейсмоакустичес) кого просвечивания в пр оцессе выщелачивания полезных ископаемых с целью контроля за режимом последнего) обеспечивается за счет герметизации полости среднего цилиндра 6. Кроме того, обеспечивается исключение влияния волн-помех, излучаемых верхним

Формула изобретения

1 . Скважинный и сточник сейсмо—

35

Составитель Н. Позднякова

Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Редактор E. Папп

Заказ 5á90/41 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13541 торцом магнитострикционного преобразователя 1 за счет установки звукопоглощающей прокладки и выполнения отверстия в верхнем цилиндре. Также обеспечивается сохранение энергии, передаваемой в среду, при создании источника сейсмоакустических сигналов малого диаметра (Зб мм) за счет использования объема, занимаемого ранее обмоткой возбуждения, для витков сердечника магнитострикционного преобразователя, а использование ленты сердечника в качестве обмотки возбуждения магнитострикционного преобразователя 1 позволяет существенно увеличить подаваемую на источник электрическую мощность, так как сечение ленты значительно больше сечения провода обмотки. акустических сигналов, содержащий защитный корпус с установленным в нем соосно магнитострикционным преобразователем, к нижнему торцу кото— рого жестко через фланец прикреплена насадка, при этом магнитострикционный преобразователь прикреплен к защитному корпусу посредством фланца, а в защитном корпусе выполнены отверстия и со стороны излучающего торца насадки выполнены окна, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключе— ния обмотки возбуждения, магнитострикционный преобразователь выполнен в виде витого сердечника, а защитный корпус выполнен в виде трех цилиндров, соосно жестко соединенных между собой, при этом средний цилиндр выполнен из электроизоляционного материала, заполнен электроизоляцион— ной жидкостью, в зоне соединения с верхним цилиндром герметизирован дополнительно установленной заглушкой с отверстием, а в зоне соединения с нижним цилиндром герметизирован фланцем насадки, прикрепленным к магнитострикционному преобразователю через дополнительно установленную электроизоляционную прокладку, источник дополнительно снабжен компенсатором давления, установленным в верхнем цилиндре и прикрепленным к заглушке с возможностью соединения его полости через отверстие В заглушке с полостью среднего цилиндра.

2. Источник по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения влияния волн-помех, излучаемых верхним торцом магнитострикционного преобразователя, он снабжен .звукопоглощающей прокладкой, установленной в верхнем цилиндре над компенсатором давления, а отверстия в защитном корпусе выполнены в верхнем цилиндре.