CN218824718U - 横波地震检波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种横波地震检波器，属于石油勘探动圈式地震检波器技术领域，包括横波地震检波器芯体、外壳体系统，横波地震检波器芯体包括顶盖组件、外壳底盖组件、线圈组件、磁靴、磁钢、卡簧、弹簧片、下接触片等；磁钢和位于磁钢上下两端的两个磁靴构成检波器的磁系，整个磁系和顶盖组件与底盖通过外壳的压合构成相对稳定的结构；线圈组件由两组绕向相反的线圈绕组及线圈骨架组合而成，通过卡在线圈组件上的两只弹簧片支撑，悬浮于磁系与外壳之间的磁场中。外壳体系统包括上下壳体、尾钉、弹性垫圈、水平泡及其盖板、连线板、防水帽、电缆线和螺钉。本实用新型可以用于一些纵波不利的地区，通过记录反射横波做出横波构造图。

Description

横波地震检波器

技术领域

本实用新型涉及一种10Hz横波地震检波器，属于石油勘探动圈式地震检波器技术领域。

背景技术

随着石油、天然气勘探和开发程度的不断提高，寻找非构造油、气藏显得越来越重要。并且由于石油勘探技术的发展，用纵波直接判别地下油气藏的方法有了较大的进步，但是只用纵波信息有局限性和多解性，因为纵波异常可能是油、气的反应、也可能是岩性变化的反应。鉴于流体不传播横波的事实，所以人们都在积极探索利用纵、横波对流体地震响应的差别来直接检测油、气或鉴别纵波异常。特别是在一些纵波不利的地区，利用反射横波作出横波构造图，综合解释纵波、横波资料能够正确判断油气藏，根据纵、横波速度比Vp/Vs推断岩性。

现有的横波地震检波器在使用的时候一般都是通过锥形尾钉插入地面，通过采集地震波数据，将地震信号由物理信号转换成电信号，由于目前横波地震检波器结构的原因，导致在数据采集及转换过程中造成很大的失真，因此急需一种低失真度的横波地震检波器。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供横波地震检波器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：横波地震检波器，包括横波地震检波器芯体及其外壳体系统。

所述横波地震检波器芯体包括绝缘片、密封圈、顶盖组件、卡簧、上弹簧片、下弹簧片、绝缘垫片、磁靴、磁钢、线圈组件、下接触片和外壳底盖组件，所述两个磁靴位于所述磁钢上下两端，所述磁钢位于线圈中心位置，所述磁钢充磁后，通过所述磁靴及所述外壳底盖组件形成磁回路，即为检波器提供能量的磁系统；所述顶盖组件和所述外壳底盖组件连接处设有所述密封圈，在所述外壳底盖组件与所述磁靴、所述磁钢之间设有所述线圈组件，所述线圈组件由两组绕线相反的线圈绕组及线圈骨架组合而成，并由分别卡在所述线圈组件上的两只所述上弹簧片和所述下弹簧片支撑，悬浮于所述外壳底盖组件与所述磁靴、所述磁钢之间的磁场中，所述上弹簧片、所述下弹簧片分别通过所述卡簧固定在线圈组件两端，以上构成弹簧-质量阻尼振动系统，所述线圈组件两端引出的漆包线分别将所述上弹簧片、所述下弹簧片和所述卡簧焊接在一起，上端引线通过所述上弹簧片经由所述顶盖组件的外接触片，引到所述绝缘子负极一端，下端引线通过所述下弹簧片经由所述磁靴、所述磁钢、所述顶盖组件的内接触片，引到所述绝缘子正极一端，所述上弹簧片和所述下弹簧片的纹路为外环与内环之间有三条支撑臂，三条支撑臂均匀分布在同心圆上，三条支撑臂形状尺寸完全一样，所述支撑臂与外环、内环连接的两端粗，中间细，且两者比例为2-2.5，单一支撑臂的长度与所述支撑臂最外端到圆心的半径比为1.5-2。

所述上弹簧片、下弹簧片、内接触片和外接触片采用表面镀金，所述磁钢采用钕铁硼材料，所述磁钢的长径比应满足0.2-0.3，所述磁钢的长度与所述磁靴导磁面长度H1比为0.8-0.85，所述磁靴导磁面长度H1与所述磁靴下沿长度H2比为8，所述磁靴上凸台长度H3与所述磁靴下沿的长度H2比为1.66，所述磁靴导磁面长度H1与所述线圈组件中线槽宽度H4比为1.15，所述顶盖组件包括绝缘子、顶盖、外接触片和内接触片。

通过上述方案，可达到如下技术效果：所述弹簧片在横向上有足够的支撑力将线圈组件支撑起来，并且能够在横波地震检波器芯体外壳和磁系组件之间自由移动，从而保证了极低的失真度。

所述横波地震检波器外壳体系统包括横波下壳体、弹性垫圈、两只尾钉、水平泡、水平泡盖板、连线板、防水帽、电缆线、横波上壳体和四只螺钉，所述横波地震检波器芯体放在横波下壳体和横波上壳体内，中间套有防水帽，横波下壳体和横波上壳体之间通过四只螺钉连接固定，所述横波地震检波器芯体通过焊接在连线板上与电缆线相连，形成数据传输的通道，所述尾钉上套有弹性垫圈与横波下壳体之间通过螺纹连接固定，尾钉插在测试地表上，并起到固定横波检波器作用，所述水平泡盖板将水平泡固定在横波下壳体上，通过观察水平泡的位置调整横波检波器是否水平。

通过上述方案，可达到如下技术效果：能够将横波地震检波器稳定的固定在测试地面上，提高了横波地震检波器的精度。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

1、本实用新型是一种自然频率为10Hz横向工作的地震检波器，并且能满足失真度≤0.075％、倾角≤5°以及在野外恶劣条件下长期稳定可靠工作的严格要求。

2、磁靴结构设计使有效磁场更宽、更加均匀，从而保证了低失真度的要求。

3、弹簧片表面镀金，且弹簧片在整个检波器回路系统中采用接触式连接，同时弹簧片形状的合理设计使其有足够的横向支撑力，并且使检波器有更优秀的可靠性与抗冲击性能。

4、横波地震检波器的外壳体系统其采用双尾钉的结构设计，保证了地震信号的有效采集，同时起到了保护横波地震检波器芯体的作用。

附图说明

图1为本实用新型横波地震检波器芯体的结构示意图；

图2为本实用新型横波地震检波器芯体的顶盖组件剖视图；

图3为本实用新型横波地震检波器芯体的弹簧片结构示意图。

图4为本实用新型整体的结构示意图；

图5为本实用新型整体结构的爆炸示意图。

其中：1、绝缘片；2、密封圈；3、顶盖组件；4、卡簧；5、上弹簧片；12、下弹簧片；6、绝缘垫片；7、磁靴；8、磁钢；9、线圈组件；10、下接触片；11、外壳底盖组件；13、绝缘子；14、顶盖；15、外接触片；16、内接触片；17、横波下壳体；18、弹性垫圈；19、尾钉；20、水平泡；21、水平泡盖板；22、横波地震检波器芯体；23、连线板；24、防水帽；25、电缆线；26、横波上壳体；27、螺钉。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例

本实用新型的整体结构参见图4，其结构包括横波地震检波器芯体22及其外壳体系统。横波地震检波器芯体22包括绝缘片1、密封圈2、顶盖组件3、卡簧4、上弹簧片5、下弹簧片12、绝缘垫片6、磁靴7、磁钢8、线圈组件9、下接触片10和外壳底盖组件11；两个磁靴7位于磁钢8上下两端，磁钢8位于线圈中心位置，磁钢8充磁后，通过磁靴7及外壳11形成磁回路，即为检波器提供能量的磁系统；顶盖组件3和外壳底盖组件11连接处设有密封圈2；在外壳11与磁靴7、磁钢8之间设有线圈组件9，线圈组件9由两组绕线相反的线圈绕组及线圈骨架组合而成，并由分别卡在线圈组件9上的两只弹簧片5、12支撑，悬浮于外壳11与磁靴7、磁钢8之间的磁场中，上下弹簧片5、12分别通过卡簧4固定在线圈组件两端，以上构成弹簧-质量阻尼振动系统。

电路上：线圈组件9两端引出的漆包线分别将上下弹簧片5、12和卡簧4焊接在一起，上端引线通过上弹簧片5经由顶盖组件3的外接触片15，引到绝缘子13负极一端；下端引线通过下弹簧片12经由磁靴7、磁钢8、顶盖组件3的内接触片16，引到绝缘子13正极一端，如图2所示。

静止时，弹簧片支撑线圈组件，保证线圈组件处于平衡位置，外界振动时，线圈组件与导磁外壳发生相对运动，线圈绕组切割磁力线，进而在检波器整个回路中形成电流。

为达到横向作业要求，需保证弹簧片在横向上的支撑力，因此本实用新型设计了形状合理的弹簧片纹路结构。其主要特征如图3所示：弹簧片外环与内环之间有三条支撑臂，三条支撑臂均匀分布在同心圆上，三条支撑臂形状尺寸完全一样，支撑臂与外环、内环连接的两端粗，中间细，且两者比例为2-2.5，单一支撑臂的长度与支撑臂最外端到圆心的半径比为1.5-2。

为满足检波器失真度≤0.075％的要求，本实用新型的磁钢8采用钕铁硼材料，表面镀镍，磁靴7表面镀银，并且对磁钢8、磁靴7与线圈组件9的结构进行了合理设计。其主要特征为：磁钢8的长径比应满足0.2-0.3，磁钢8的长度与磁靴7导磁面长度H1比为0.8-0.85，磁靴7导磁面长度H1与磁靴下沿长度H2比为8，磁靴7上凸台长度H3与磁靴下沿的长度H2比为1.66，磁靴7导磁面长度H1与线圈组件9中线槽宽度H4比为1.15。所述顶盖组件3包括绝缘子13、顶盖14、外接触片15和内接触片16。

所述横波地震检波器外壳体系统包括横波下壳体17、弹性垫圈18、两只尾钉19、水平泡20、水平泡盖板21、连线板23、防水帽24、电缆线25、横波上壳体26和四只螺钉27，所述横波地震检波器芯体22放在横波下壳体17和横波上壳体26内，中间套有防水帽24，横波下壳体17和横波上壳体26之间通过四只螺钉27连接固定，所述横波地震检波器芯体22通过焊接在连线板23上与电缆线25相连，形成数据传输的通道，所述尾钉19上套有弹性垫圈18与横波下壳体17之间通过螺纹连接固定，尾钉19插在测试地表上，并起到固定横波检波器作用，所述水平泡盖板21将水平泡20固定在横波下壳体17上，通过观察水平泡20的位置调整横波检波器是否水平。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种横波地震检波器，其特征在于：包括横波地震检波器芯体(22)、绝缘片(1)、密封圈(2)、顶盖组件(3)、卡簧(4)、上弹簧片(5)、下弹簧片(12)、绝缘垫片(6)、磁靴(7)、磁钢(8)、线圈组件(9)、下接触片(10)和外壳底盖组件(11)，两个所述磁靴(7)位于所述磁钢(8)上下两端，所述磁钢(8)位于线圈中心位置，所述磁钢(8)充磁后，通过所述磁靴(7)及所述外壳底盖组件(11)形成磁回路，即为检波器提供能量的磁系统；所述顶盖组件(3)和所述外壳底盖组件(11)连接处设有所述密封圈(2)，在所述外壳底盖组件(11)与所述磁靴(7)、所述磁钢(8)之间设有所述线圈组件(9)，所述线圈组件(9)由两组绕线相反的线圈绕组及线圈骨架组合而成，并由分别卡在所述线圈组件(9)上的两只所述上弹簧片(5)和所述下弹簧片(12)支撑，悬浮于所述外壳底盖组件(11)与所述磁靴(7)、所述磁钢(8)之间的磁场中，所述上弹簧片(5)、所述下弹簧片(12)分别通过所述卡簧(4)固定在线圈组件(9)两端，以上构成弹簧-质量阻尼振动系统，所述线圈组件(9)两端引出的漆包线分别将所述上弹簧片(5)、所述下弹簧片(12)和所述卡簧(4)焊接在一起，上端引线通过所述上弹簧片(5)经由所述顶盖组件(3)的外接触片，其外接触片引到绝缘子(13)负极一端，下端引线通过所述下弹簧片(12)经由所述磁靴(7)、所述磁钢(8)、所述顶盖组件(3)的内接触片，引到所述绝缘子(13)正极一端，所述上弹簧片(5)和所述下弹簧片(12)的纹路为外环与内环之间有三条支撑臂，三条支撑臂均匀分布在同心圆上，三条支撑臂形状尺寸完全一样，所述支撑臂与外环、内环连接的两端粗，中间细，且两者比例为2-2.5，单一支撑臂的长度与所述支撑臂最外端到圆心的半径比为1.5-2。

2.根据权利要求1所述的横波地震检波器，其特征在于：所述上弹簧片(5)、下弹簧片(12)、内接触片(16)和外接触片(15)采用表面镀金，所述磁钢(8)采用钕铁硼材料，所述磁钢(8)的长径比应满足0.2-0.3，所述磁钢(8)的长度与所述磁靴(7)导磁面长度H1比为0.8-0.85，所述磁靴(7)导磁面长度H1与所述磁靴(7)下沿长度H2比为8，所述磁靴(7)上凸台长度H3与所述磁靴(7)下沿的长度H2比为1.66，所述磁靴(7)导磁面长度H1与所述线圈组件(9)中线槽宽度H4比为1.15，所述顶盖组件(3)包括绝缘子(13)、顶盖(14)、外接触片(15)和内接触片(16)。

3.根据权利要求1所述的横波地震检波器，其特征在于：所述横波地震检波器外壳体系统包括横波下壳体(17)、弹性垫圈(18)、两只尾钉(19)、水平泡(20)、水平泡盖板(21)、连线板(23)、防水帽(24)、电缆线(25)、横波上壳体(26)和四只螺钉(27)，所述横波地震检波器芯体(22)放在横波下壳体(17)和横波上壳体(26)内，中间套有防水帽(24)，横波下壳体(17)和横波上壳体(26)之间通过四只螺钉(27)连接固定，所述横波地震检波器芯体(22)通过焊接在连线板(23)上与电缆线(25)相连，形成数据传输的通道，所述尾钉(19)上套有弹性垫圈(18)与横波下壳体(17)之间通过螺纹连接固定，尾钉(19)插在测试地表上，并起到固定横波检波器作用，所述水平泡盖板(21)将水平泡(20)固定在横波下壳体(17)上，通过观察水平泡(20)的位置调整横波检波器是否水平。

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