SU1354147A1

SU1354147A1 - Well seismosignal source

Info

Publication number: SU1354147A1
Application number: SU864078784A
Authority: SU
Inventors: Александр Абрамович Певзнер; Виктор Исаевич Шадхин
Original assignee: Ровенский государственный педагогический институт им.Д.З.Мануильского
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1987-11-23

Abstract

Изобретение относитс к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустическо- го просвечивани . Цель изобретени - повышение надежности источника путем исключени обмотки возбуждени . Од сл 4 vjThe invention relates to geophysical methods of exploration of mineral deposits and can be used as a source of elastic oscillations when performing interwell acoustic seismic scanning. The purpose of the invention is to increase the reliability of the source by excluding the field winding. Od sl 4 vj

Description

1one

В скважинном источнике сейсмолкусти- ческих сигналов магнитострикционный преобразователь 1 выполнен в виде витого сердечника. Однако использование витого сердечника приводит к необходимости его изол ции от жидкости , заполн ющей скважину, так как она минерализована и вызывает замыкание витков сердечника между собой. Кроме того, необходимо исключить создание короткозамкнутого витка вокруг сердечника, что достигаетс изготовлением среднего цилиндра защитного корпуса источника из электроизол ционного материала и заполнением его электроизол ционной жидкостью 13. Такой цилиндр обладает пониженной прочностью в услови х высокого давлени в гидронаполненных скважинах, поэтому дл компенсации гидростатического давлени жидкости, заполн ю- щей скважину, установлен компенса-. тор 10 давлени , полость которого соединена с полостью среднего цилинд1In the borehole source of seismic signals, the magnetostriction transducer 1 is made in the form of a twisted core. However, the use of a twisted core makes it necessary to isolate it from the fluid that fills the well, since it is mineralized and causes the core to close together. In addition, it is necessary to exclude the creation of a short-circuited coil around the core, which is achieved by fabricating the middle cylinder of the source casing from an electrically insulating material and filling it with an electrically insulating liquid 13. Such a cylinder has a reduced strength under high pressure conditions in hydrofilled wells, therefore, to compensate for hydrostatic pressure the fluid filling the well is compensated. torus 10 pressure, the cavity of which is connected to the cavity of the middle cylinder

Изобретение относитс к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при выполнении межскважинного сейсмоакустического просвечивани .The invention relates to geophysical methods of exploration of mineral deposits and can be used as a source of elastic oscillations when performing interwell acoustic seismic scanning.

Цель изобретени - повышение надежности источника путем исключени обмотки возбуждени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the source by excluding the field winding.

На чертеже изображен предлагаемы источник, общий вид.The drawing shows the proposed source, a general view.

Скважинный источник сейсмоакус- тических сигналов содержит магнитострикционный преобразователь 1, цилиндрическую насадку 2 с фланцем 3, жестко прикрепленную фланцем 3 через электроизол ционную прокладк 4 к нижнему торцу магнитострик1и1он- ного преобразовател 1, защитный корпус, выполненный в виде верхнего цилиндра 5, среднего цилиндра 6 и нижнего цилиндра 7, заглушку 8 с отверстием 9, компенсатор 10 давлени звукопогло1 5ающую прокладку 11 и вы47The downhole source of seismic signals contains a magnetostrictive transducer 1, a cylindrical nozzle 2 with a flange 3, rigidly attached with a flange 3 through an electrically insulating gasket 4 to the lower end of the magnetostrictive transducer 1, a protective housing made in the form of the upper cylinder 5, the middle cylinder 6 and bottom cylinder 7, plug 8 with hole 9, pressure compensator 10 sound suppressor 5 and 11

ра 6 через отверстие 9 в заглушке 8, Расположение отверстий 14 в верхнем цилиндре 5, а также установка звукопоглощающей прокладки I 1 способст- вуют уменьшению вли ни волн-помех, возбуждаемых верх1шм торцом магнито- стрикционного преобразовател 1 на волновое поле в среде, возникающее при воздействии на последнюю упругими колебани ми излучающего торца насадки 2. Звукопоглощающа прокладка 11 активно поглощает колебани , распростран ющиес через отверстие в заглушке 8 и компенсатор 10 вдоль верхнего цилиндра 5. Заглушка 8 и фланец 3 обеспечивают герметизацию среднего цилиндра 6 защитного корпуса . Электроизол ционна прокладка 4 между фланцем 3 насадки 2 и нижним торцом магнитострикционного преобразовател 1 предотвращает замыкание витков сердечника между собой через фланец 3 насадки 2. 1 з,п. ф-лы, I ил.6 through the hole 9 in the plug 8, the location of the holes 14 in the upper cylinder 5, as well as the installation of the sound-absorbing pad I 1, reduce the influence of the wave-disturbances excited by the upper edge of the magnetostrictive transducer 1 on the wave field in the medium arising influencing the latter by elastic oscillations of the radiating end of the nozzle 2. Sound absorbing gasket 11 actively absorbs oscillations propagating through the hole in the plug 8 and the compensator 10 along the upper cylinder 5. The plug 8 and the flange 3 provide t sealing the middle cylinder 6 of the protective housing. An electrical insulating gasket 4 between the flange 3 of the nozzle 2 and the lower end of the magnetostrictive converter 1 prevents the core turns from closing to each other through the flange 3 of the nozzle 2. 1 s, p. f-ly, I ill.

вод1)1 12. Цилиндры 5-7 соосно жестко соединены между собой. Магнитострикционный преобразователь 1 выполнен в виде витого сердеч шка, к концам ленты которого прикреплены выводы 12. Витой сердечник установлен соосно заш итному корпусу. Средний цилиндр 6 выполнен из электроизол ционного water1) 1 12. Cylinders 5-7 are coaxially rigidly interconnected. The magnetostrictive transducer 1 is made in the form of a twisted heart of a scale, the ends of which are attached to the ends of the tape. The twisted core is installed coaxially with the sewn body. The middle cylinder 6 is made of electrically insulating

материала, герметизирован с помощью заглушки 8 и фланца 3 насадки 2 и заполнен электроизол ционной жидкостью -13. Заг лушка..8 установлена в защитном корпусе в зоне соединени material, sealed with a plug 8 and the flange 3 of the nozzle 2 and filled with electrically insulating liquid -13. Plug. 8 installed in a protective housing in the connection area

верхнего цилиндрс1 5 со средним цилиндром 6. Компенсатор 10 давлени установле} в верхнем цилиндре 5 и гфикреплен к заг;гушке 8 с возможностью соединени его полости черезupper cylinder 1 5 with a middle cylinder 6. A pressure compensator 10 is installed} in the upper cylinder 5 and is fixed to the zag; a socket 8 with the possibility of connecting its cavity through

отверстие 9 в заглушке 8 с полостью среднего цилиндра 6. Полость компен сатора 10 давленют также заполнена электроизол ционной жидкостью 13. В верхнем цилиндре 5 защитного корпуса выполнены отверсти 14, которые расположены в зоне, соответствующейthe hole 9 in the plug 8 with the cavity of the middle cylinder 6. The cavity of the compensator 10 is also pressurized with an electrically insulating liquid 13. The upper cylinder 5 of the protective housing has holes 14 that are located in the zone corresponding to

33

узлу колебаний в жидкости, заполн ющей верхний ЦИЛИ11ДР 5 через эти отверсти 1А при работе источника в скважине. Звукопоглощающа прокладка 1 установлена в верхнем цилиндре 5 над компенсатором 1.0 давлени в зоне, соответствующей пучности колебаний в жидкости, заполн ющей верхний цилиндр 5 при работе источника в скважине. Узел колебаний магнито- стрикционного преобразовател 1, котрым дл полуволнового сердечника вл етс нижний торец магнитострик- ционного преобразовател 1, размещен в защитном корпусе в зоне соединени среднего цилиндра 6 с нижним цилиндром 7. Фланец 3 насадки 2 обеспечивает герметизацию среднего цилиндра 6. В нижнем цилиндре 7 со стороны излучающего торца насадки 2 выполне- нь окна 15. К нижнему концу нижнего цилиндра 7 со стороны излучающего торца насадки 2 прикреплен отражающи конус 16, который верщиной направлен в сторону излучающего торца насадки 2 .an oscillation unit in the fluid filling the upper CYL11DR 5 through these openings 1A when the source is operating in the well. Sound absorbing pad 1 is installed in the upper cylinder 5 above the pressure compensator 1.0 in the zone corresponding to the antinode of oscillations in the fluid filling the upper cylinder 5 when the source is operating in the well. The oscillation unit of the magnetostriction transducer 1, which is for the half-wave core, is the lower end of the magnetostrictive transducer 1, is placed in a protective housing in the zone of connection of the middle cylinder 6 with the lower cylinder 7. The flange 3 of the nozzle 2 provides sealing of the middle cylinder 6. In the lower cylinder 7 from the side of the radiating end of the nozzle 2, a window 15 is made. A reflecting cone 16 is attached to the lower end of the lower cylinder 7 from the side of the radiating end of the nozzle 2, which is directed towards the radiating torus and the nozzle 2.

Магнитострикционный преобразователь 1 может быть навит из никелевой или пермендюровой ленты с изол цией между, витками, которой может служить слой кле .The magnetostrictive transducer 1 can be wound from a nickel or permendural tape with insulation between the turns, which can be a layer of glue.

Верхний 5 и нижний 7 цилиндры могут быть изготовлены из стали, а средний цилиндр 6 - из стеклотексто- литовой трубы.The upper 5 and lower 7 cylinders can be made of steel, and the middle cylinder 6 can be made of a glass-textolite pipe.

Компенсатором Ю давлени ма т служить резинова трубка с заглушенным верхним торцом.The pressure compensator is a rubber tube with a closed upper end.

В качестве электроизол ционной жидкости 13 можно использовать маслоOil can be used as an electrically insulating fluid 13.

Скважинный источник сейсмоакусти- ческих сигналов работает следующим образом.The downhole source of seismoacoustic signals operates as follows.

Его опускают в гидронаполненную скважину на требуемую глубину. Гидростатическое давление жидкости, заполн ющей скважину, воздействует на компенсатор 10 давлени . Последний перегон ет электроизол ционную жидкость 13, наход щуюс 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, заполн ющей скважину. Заглушка 8 и фланец 3 насадки 2 обеспечивают герметизацию полости среднего цилиндра 6.It is lowered into the well filled to the desired depth. The hydrostatic pressure of the fluid filling the well acts on the pressure compensator 10. The latter distills the electrically insulating fluid 13, which is in its cavity, through the opening 9 in the plug 8 into the cavity of the middle cylinder 6 and creates in it a hydrostatic pressure equal to the external hydrostatic pressure of the fluid filling the well. The cap 8 and the flange 3 nozzles 2 provide sealing of the cavity of the middle cylinder 6.

4747

Через выводл 12 на KOHiibi ленты витого сердечника магнитострикцтюнного преобразовател 1 подают переменное напр жение требуемой частоты. Магнитострикционный преобразователь 1 под , действием электромагнитного пол возбуждает упругие колебани , которые через нижний его торец передаютс последовательно в электроизол ционную прокладку 4, фланец 3 и насадку 2. Упругие колебани распростран ютс вдоль насадки 2, достигают ее излучающего торца, распростран ютс далее в жидкости, заполн ющей нижней цилиндр 7 защитного корпуса, достигают отражаюп его конуса 16, отражаютс от него и через окна 15 распростран ютс в среде. Упругие колебани , возбуждаемые в электроизол ционной жидкости 13 верхним торцом магнитострикционного преобразовател 1, проход т через отверстие 9 в заглушке 8 и через компенсатор 10 давлени распростран ютс в жидкости , заполн ющей верхний цилиндр 5 защитного корпуса. Так как отверсти 14, предназначенные дл проникновени в полость верхнего цилиндра 5 жидкости, заполн ющей скважину,расположены в зоне, соответствующей узлу колебаний в указанной жидкости, то упругие колебани в среду через отверсти 14 не распростран ютс . Упругие колебани в полости верхнего цилиндра 5 достигают звукопоглощающей прокладки 11 и поглощаютс ею. Таким образом, упругие колебани возбуждаемые верхним торцом магнито- стрикционного преобразовател 1 в среднем 6 и верхнем 5 цилиндрах, не проникают в среду. Тем самым исключаетс искажение волнового пол ,создаваемого нижним торцом магнитострикционного преобразовател 1 в среде.Through pin 12, the twisted core magnetostrictive transducer 1 tape KOHiibi is supplied with alternating voltage of the required frequency. The magnetostrictive transducer 1, under the action of an electromagnetic field, excites elastic oscillations, which through its lower end are transmitted successively to the electrically insulating gasket 4, the flange 3 and the nozzle 2. The elastic oscillations propagate along the nozzle 2, reach its radiating end, extend further in a liquid, filling the lower cylinder 7 of the protective housing, reach the reflector of its cone 16, are reflected from it and through the windows 15 propagate in the medium. Elastic vibrations excited in the electrically insulating fluid 13 by the upper end of the magnetostrictive transducer 1 pass through the opening 9 in the plug 8 and propagate through the pressure compensator 10 in the fluid filling the upper cylinder 5 of the protective housing. Since the holes 14 intended to penetrate into the cavity of the upper cylinder 5 of the fluid filling the well, are located in the zone corresponding to the oscillation unit in said fluid, elastic oscillations do not propagate into the medium through the holes 14. Elastic vibrations in the cavity of the upper cylinder 5 reach the sound-absorbing pad 11 and are absorbed by it. Thus, the elastic oscillations excited by the upper end of the magnetostriction transducer 1 on average 6 and the upper 5 cylinders do not penetrate into the medium. This eliminates the distortion of the wave field created by the lower end of the magnetostrictive transducer 1 in the medium.

Надежность скважинного источника сейсмоакустических сигналов обеспечиваетс за счет исключени обмотки возбуждени . Сохранность магнитострикционного преобразовател при работе в агрессивных средах (напри- мер при выполнении сейсмоакустичес- кого просвечивани в процессе выщелачивани полезных ископаемых с целью контрол за режимом последнего) обеспечиваетс за счет герметизации полости среднего цилиндра 6. Кроме того , обеспечиваетс исключение вли ни волн-помех, излучаемых верхнимThe reliability of the downhole source of seismic acoustic signals is ensured by eliminating the excitation winding. The safety of the magnetostrictive transducer when operating in corrosive environments (for example, when performing seismoacoustic scanning during the leaching of minerals in order to control the latter's mode) is ensured by sealing the cavity of the middle cylinder 6. Moreover, emitted by the top

торцом магнитсстрикционного преобразовател 1 за счет установки звукопоглощающей прокладки и выполнени отверсти в верхнем цилиндре. Также обеспечиваетс сохранение энергии, передаваемой в среду, при создании источника сейсмоакустических сигналов малого диаметра (36 мм) за счет использовани объема, занимаемого ранее обмоткой возбуждени , дл вит ков сердечника магнитострикционного преобразовател , а использование ленты сердечника в качестве обмотки возбуждени магнитострикдионного преобразовател 1 позвол ет существенно увеличить подаваемую на источник электрическ то мощность, так как сечение ленты значительно больше сечени провода обмотки.an end face of the magnetostriction converter 1 due to the installation of a sound-absorbing gasket and making a hole in the upper cylinder. The energy transferred to the medium is also conserved when creating a source of seismic acoustic signals of small diameter (36 mm) by using the volume occupied previously by the excitation winding for the turns of the core of the magnetostriction transducer, and the use of the core tape as the excitation winding of the magnetostricdia converter 1 allows substantially increase the electrical power supplied to the source, since the cross section of the tape is much larger than the cross section of the winding wire.

Claims

1. A downhole source of seismic acoustic signals containing a protective housing with a coaxially mounted magnetostrictive transducer installed, the nozzle is fixed to the lower end of which, the magnetostrictive transducer is attached to the protective housing by a flange. and in the protective housing there are holes made and on the side of the radiating end of the nozzle there are windows made, characterized in that

Editor E. Papp

Compiled by N. Pozdnova

Tehred A. Kravchuk Proofreader L. Patay

Order 5690/41 Circulation 730 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushskel nab. 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

0

five

0

25

thirty

35

47

increase reliability by eliminating the excitation winding, the magnetostriction converter is made in the form of a twisted core, and the protective case is made in the form of three cylinders coaxially rigidly interconnected, while the middle cylinder is made of electrically insulating material, filled with electrically insulating liquid with the upper cylinder, sealed with an additionally installed plug with a hole, and in the zone of connection with the lower cylinder, sealed with a nozzle flange attached to the magnetostriction The transducer via an additionally installed 1st electrically insulating gasket, the source is additionally equipped with a pressure compensator installed in the upper cylinder and attached to the plug with the possibility of connecting its cavity through the opening S of the plug with the cavity of the middle cylinder.

2. The source of claim 1, which is based on the fact that, in order to reduce the effects of wave-interference emitted by the upper end of the magnetostrictive converter, it is equipped with a sound-absorbing gasket installed in the upper cylinder above the pressure compensator and The case is made in the upper cylinder e.