SU543907A1 - Способ и устройство дл проверки идентичности сейсмоприемников - Google Patents

Description

СПОСОБ ПРОВЕРКИ ИДЕНТИЧНОСТИ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ И УСТРОЙСТВО дл  ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относитс  к области сейсмической разведки. Более узкой областью его применени   вл етс  скважинна  сейсморазведка .

Дл  изучени  пол ризации упругих колебаний в пространстве и дл  раздельной регистрации волн разных классов примен ют сейсмоприемники, расположенные ортогонально друг к другу в виде трехкомпонентной расстановки. В наземных и скважинных исследовани х наиболее часто примен ют трехкомпонентную расстановку, содержащую два горизонтальных сейсмоприем ника и один вертикальный (X - Y - 2 расстановка ). В скважинных исследовани х значительное растхространение получили также симметричные трехкомпонентные расстановки , в которых каждьй из ортогональных друг другу сейсмоприемников одинаково наклонен к горизонтальной плоскости (под углом 35 20 ).

Без надежных сведений о степени идентичности сейсмотфиемников, составленных в виде трехкомпонентной расстановки, совершенно невозможно достаточно точно

определить пространственную ориентировку вектора упругих колебаний исследуемой волны, а также сопоставл ть динамические характеристики волновых полей, наблюдаемых на каждой из компонент.

Известен способ проверки идентичности вертикальных сейсмоприемников, в котором их устанавливают на вибрационной платформе , ,воздействуют на эту платформу вертикально направленной силой по регистрируемым электрическим колебани м, возникающим при этом в провер емых сейсмоприемниках , суд т об их идентичности 1

Известен способ проверки идентичности горизонтальньгх: сейсмоприемников, в котором каждый из них поочередно устанавливают на специальную платформу в горизонтальное положение, воздействуют на сейсмоприемник горизонтально направленной силой и сопоставл ют зарегистрированные при этом электрические колебани  2J.

Этими способами, основанными на раздельном исследовании сейсмоприемников, различно ориентированных в пространстве, трудно обеспечить требуемые сведени 

о соотношени х их амплитудных, фазовых и частотньрс характеристиках. Кроме того, раздельна  проверка вертикальных и горизонтальных сейсмоприемников при помощи существующих вибрационных платформ  вл етс  трудоемкой и занимает много времени.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  способ, в котором провер емые на идентичность сей- смоприемники устанавливают ортогонально друг к другу, жестко скрепл   их с единым основанием в виде трехкомпонентной растановки 3, В данном способе трехкомпонентна  расстановка устанавливаетс  внут ри скважинного прибора симметрично отностельно его вертикальной оси так, что кажд из сейсмоприемников наклонен к горизонталной плоскости под углом 35 2О ( симметрична  расстановка). Контроль за идентичностью и чувствительностью каналов осуществл ют в данном способе по запис м первых продольных волн, приход щих к зонду по вертикальному направлению.

Недостатки этого способа состо т в еле дующем:

а)он неприменим дл  проверки идентичности трехкомпонентной расстановки , содержащей две горизонтальные компоненты

б)приход ща  в первые вступлени  вол- на из-за интерференционных эффектов може оказатьс  пол ризованной нелинейно, что приведет к неверному выводу о невдентичности провер емых сейсмоприемников;

в)регистраци  каждым из сейсмоприем- НИКОВ пр мой волны, а не единичного механического импульса, не позвол ет сопоставл ть фазовые и частотнью характеристики сейсмоприемников в широком частотном диапазоне.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности способа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что к точке основани , расположенной на оси его симметрии, составл ющей одинаковый угол с осью каждого из сейсмоприемни- ков, прикрепл ют эталонный источник механических колебаний, устанавливают ось симметрии основани  в положение, обеспечивающее одинаковое пространственное расположение сейсмоприемников при контроле и последующей их работе, например, при горизонтальном расположении двух компонент, и воздействуют источником колебаний на основание в направлении

оси его симметрии.

Известно устройство 1J , предназначенное дл  проверки идентичности вертикальньк сейсмоприемников, вьшолненное в виде виброплатформы. С помощью это-

|го устройства производ т оценку параметров сейсмоприемников по их электрической реакции на механический импульс. Известно также -устройство 2j , выполненное в виде вибратора, создающего горизонтальна пол ризовакмые колебани . Это устройство предназначено только дл  проверки горизонтальных сейсмоприем

НИКОВ.

Прототипом предлагаемого устройства  вл етс  трехкомпонентна  расстановка из ортогонально расположенных сейсмоприем- НИКОВ, жестко скрепленных с единым основанием , и источник механических колебан

З. Контроль параметров сейсмоприем НИКОВ в этой расстановке осуществл ют путем размещени  их в наклонном положении параллельно друг другу в одной плоскости . Устройство непригодно дл  проверки трехкомпонентной расстановки, содержащей горизонтальные сейсмоприемники, так как последние в наклонном положении обычно неработоспособны.

Предлагаемое устройство дл  проверки идентичности сейсмоприемников в трехкомпонентной расстановке лишено недостатков известных устройств, потому что в качестве источника механических колебаний оно содержит электромагнит с  корем, жестко соединенным с основанием посредством щтока и расположенным в пространстве так, чтобы его воздействие было направлено по оси симметрии основани .

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит сейсмоприемники 1, 2 и 3, ортогонально расположенные друг к другу; основание 4, жестко соединенное со штоком 5 и  кррем 6 электромагнита 7; полый кожух 8; мембраны 9.

Claims (3)

1. Направление оси штока 5 составл ет одинаковый угол а(/ с осью каждого из сейсмоприемников, равный 54 4О. Если испытываетс  на идентичность расстановки , как это изображено на чертеже, то угол щтока 5 с горизонтальной плоскостью составл ет 35°2О. Дл  перевода трехкомпонентной расстановки в положение, симметричное относительно вертикальной оси, достаточно кожух 8 повернуть так, чтобы вместо плоскости. 1О в горизонтальном положении оказалась плоскость 11, Б результате чего шток 5 устанавливаетс  вертикально. Необходимо подчеркнуть, что в наклонное положение (в виде симметричной трехкомпонентной расстановки) можно устанавливать далеко не многие типы существующих сейсмопремников: низкочастотные вертикальные и горизонтальные сейсмоприемншси в накЛОННОМ положении, как правило, не работают . Электромагнит 7 жестко крепитс  к кожуху 8, который может устанавливатьс  на специальные демпферы. Необходимо в кожухе 8 не  вл етс  об зательной: электромагнит 7 в требуемом положении можно жестко крепить к любому другому основанию. При этом целесообразно обеспечить известными способами вьшедение частоты собственных колебаний всего изо раженного на рисунке устройства (в сборе ) за пределы требуемого диапазона час тот провер емых сейсмоприемников. Прц подаче электрического тока в обмотку электромагнита 7  корь 6 прит гиваетс  к нему, одновременно сообща  через шток 5 механический импульс- сей- смоприемника 1, 2 и 3. При этом каждый из них вместе с основанием 4 смеща етс  на одинаковое рассто ние, т. к. движ ние  кор  направлено вдоль оси симметрии исследуемой трехкомпонентной расста новки. Величину перемещени  можно регу лировать путем изменени  относительного расположени  магнита и  кор  в исходном (обесточенном) состо нии. Выключение тока в обмотке электромагнита 7 так же приводит к возникновению механического импульса под действием упругости мембран 9. Кратковременный механический импуль передающийс  основанию 4, приводит к формированию в электрической цепи каждого из сейсмоприемников электрического сигнала, которьш можно осциллографировать . Сопоставление этих одновременно регистрируемых сигналов, а также их спе тров, полностью решает задачу оценки степени идентичности каналов, содержащий ортогонально расположенные сейсмоприемники . В процессе проверки сейсмоприемников предлагаемое устройство довольно легко обеспечивает многократность и воспроизв димость опытов по контролю идентичности провер емьк сейсмоприемников. Дл  это- того необходимо лишь вс кий раз контролировать величину тока, подаваемого в эл тромагнит. При установке в предлагаемом устройстве в качестве  кор  6 посто нного маг нита по вл етс  возмЪжность регистрировать сейсмоприемниками 1, 2 и 3 знакопеременные механичес5 ие колебани  осно вани  4, вызванные подачей в катушку эл тромагнита не кратковременных импульсов, а переменного напр жени . Легко видеть, что жесткое крепление к штоку 5 вме,сто основани  4 контейнера с сейсмоприемниками, помещенного в корпус скважинного прибора, также обеспечит одновременную проверку сейсмоприемников предлагаемым способом. Это может существенно упростить методику контрол  идентичности сейсмоприемников перед спуском зонда в скважину и после его извлечени  на поверхность. Формула изобретени  1.Способ проверки идентичности сейсмоприемников , расположенных ортогонально друг другу и жестко скрепленных с единым основанием в виде, например, трехкомпонентной расстановки, отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  точности и сокращени  времени измерений, к точке основани , расположенной на оси его симметрии, «составл ющей одинаковый угол с осью каждого сейсмоприемника, прикрепл ют эталонный источник механических колебаний, устанавливают ось симметрии основани  в положение, обеспечивающее одинаковое пространственное расположение сейсмоприемников при контроле и последующей их работе, например, при горизонтальном расположении двух компонент, и воздействуют источником колебаний на основание в направлении оси его симметрии. 2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее основание дл  жесткого креплени  сейсмоприемников ортогонально другдругу и источник механических колебаний, отличающеес  тем, что, источник механических колебаний вьшолнен в виде электромагнита с  корем, жестко соединенным с основанием посредством штока и расположенным в пространстве так, чтобы его воздействие было направлено по оси симметрии основани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Справочник геофизика, т. 1У, Недра, 1966, стр. 233.
2. 2.Г. В. Береза Устройство дл  исследовани  горизонтальных сейсмоприемников. Разведочна  геофизика, вьш. 38, М., 197О, стр. 39-42.
3. 3.Е. И. Гальперин Вертикальное сейсмическое профилирование, Недра , 1971, стр. 1ОО (прототип).