SU551586A1 - A device for recording pressure pulses - Google Patents

A device for recording pressure pulses

Info

Publication number
SU551586A1
SU551586A1 SU1966219A SU1966219A SU551586A1 SU 551586 A1 SU551586 A1 SU 551586A1 SU 1966219 A SU1966219 A SU 1966219A SU 1966219 A SU1966219 A SU 1966219A SU 551586 A1 SU551586 A1 SU 551586A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
membrane
plunger
pressure
channel
chamber
Prior art date
Application number
SU1966219A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сирен Самгуллович Шарифуллин
Владимир Викторович Рябков
Владимир Петрович Бандов
Расим Хасиевич Валеев
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин
Priority to SU1966219A priority Critical patent/SU551586A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU551586A1 publication Critical patent/SU551586A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области геофизических методов разведки и может быть использовано при проведении скважинных сейсмических исследований.The invention relates to the field of geophysical methods of exploration and can be used when conducting borehole seismic surveys.

Устройство дл  регистрации импульсов давлени  в скважине должно имэть высокуьэ чувствительность во всем сейсмическом диапазоне частот. Чувствительность прибора не должна зависеть от глубины погружени  прибора.A device for recording pressure pulses in a well should have a high sensitivity over the entire seismic frequency range. The sensitivity of the instrument should not depend on the depth of the instrument.

Наибольшей чувствительностью обладают преобразователи мембранного типа, представл ющие собой упругий диск (мембрану) с укрепленным на нем изгибным пьезоэлементом . Мембрана  вл етс  одной из стенок приемной камеры, заполненной сжимаемой жидкостью либо газом. Подобный датчик не выдерживает большого одностороннего (внешнего ) давлени  при опускании прибора на большую глубину, и поэтому внешнее давление приходитс  компенсировать изнутри.Membrane-type transducers, which represent an elastic disk (membrane) with a bending piezoelectric element fixed on it, are most sensitive. The membrane is one of the walls of the receiving chamber, filled with a compressible liquid or gas. Such a sensor does not withstand large one-sided (external) pressure when the device is lowered to a great depth, and therefore external pressure must be compensated from the inside.

Дл  этой цепи используетс  компенсационна  камера, св занна  с внешней средой через эластичную диафрагму, а с приемной камерой - каналом. Обе камеры заполн ютс  сжимаемой, например, силиконовой жидкостью- либо газом. Скорость перетекани  жидкости из компенсационной камеры в приемную а, следовательно, и быстрота компенсации внешнего давлени  на мембране зависит от сечени  канала, его длины и в зкости жидкости, С целью повышени  чувствительности прибора желательно, чтобы изменени  давлени ,обусловленные сейсмическими импульсами, не компенсировались , т„ е канал должен выполн ть функцию низкочастоного фильтра: c эмпенсировать медленно мен ющеес  давление при спуске прибора в скважину и исключить вли ние давлен1   от сейсмического импульса на внутреннюю сторону диафрагмы.For this circuit, a compensation chamber is used, which is connected to the external environment through an elastic diaphragm, and to the receiving chamber - a channel. Both chambers are filled with compressible, for example, silicone fluid or gas. The rate of flow of liquid from the compensation chamber to the receiving chamber and, consequently, the speed of compensation of external pressure on the membrane depends on the channel cross section, its length and the viscosity of the liquid. In order to increase the sensitivity of the device, it is desirable that pressure changes due to seismic pulses are not compensated The channel must perform the function of a low-frequency filter: c. Amplify the slowly varying pressure when the device is lowered into the well and eliminate the effect of pressure on the seismic pulse friction side of the diaphragm.

В известном устройстве дл  компенсации гидростатического давлени  используетс  сжатый воздух. Конструкци  компенсатора содержит специальный резервуар из резинЫв заполненный воздухом и соедин ющийс  с внутренней полостью датчика через маленькое отверстие, систему поршней и пружин, служащих дл  регулировани  давлени  воздуха во внутренней полости путем изменени  ее обгама при изменении внешнего дав лени . Однако такое устройство из-за большой сжимаемости воздуха, несмотр  на громоздкость и сложность, все же не обеспечивает работу гидрофона в необходимом диапазоне глубин, используемых при глубоководных исследовани х.In a known device for compensating hydrostatic pressure, compressed air is used. The design of the compensator contains a special reservoir of rubber filled with air and connected to the internal cavity of the sensor through a small hole, a system of pistons and springs, which serve to regulate the air pressure in the internal cavity by varying its burning effect when the external pressure changes. However, such a device, due to the high compressibility of air, despite its cumbersome nature and complexity, still does not ensure the operation of the hydrophone in the required depth range used in deep-sea exploration.

В устройстве дл  регистрации импульсов давлений при скважинных исследовани х в качестве гидравлического дроссел  использс- ю вана капилл рна  труба большой длины. Она также соедин ет компенсационную камеру с внутренней полостью приемной камеры и служит дл  перетекани  заполн ющей их жи кости при медленных изменени х давлени . Это устройство обеспечивает работу приемн ка при значигельь1ь:х изменени х гидростати ческого давлени , но при регистрации коле-банкй низкил частот (в сейсмическом диапазоне ) капилл рна  трубка должна иметь оче:нъ малое сечение и большую длину, что вызывает опрзделенные неудобства при изго товлении и эксплзатации. Известно устройство дл  регистрации им пульсов дав,1еки 5 например; при скважин11ЫХ сейсдК 1ческих исследовани х содержащее иреобразователь. например мембранного типа, приемную и компенсационную камеры , соединенные каналов;. В этом устрой ве широкий канал размещен солеиоида , причем канал и дополнительна  камера заполнены магнитной падкостью и отделены от приемкой камеры, заполненной немагнит ной жид,:.:;с1ь: :Эз эластичной перегородкой. При о::суготвии магнитного пол  ( обмотка соланоада обесточена) магнитна  жидкость имее малую в зкость и свободно передает изменение давленк  извне внутрь приемной камеры. После установки прибора на нужной глубине вокруг канала создаетс  магнитное поле путем подачи тока в обмотку солекоида При наличии магнитнггго пол  маггштна жидкость увеличршает свою в зкость, канал приобр-этает свойства фильтра низких частот н гфепа1СТБует пего.цлче колебаний дгшленна BiijTpb приамв:ой кс;;,;эры. По окхончан и измерений сопаионд обесточиваегс ,, в зкость магн;г иой уменьшает: л и снова возможна свободна  и быстра  передача давлени  кз компежационной камеры в приемную . Однако наличие эластичной перегородки, отдел ющей канал от приемной камеры, соленоид д размещенного вокруг канала, усложн ет констр5г: 1дшо1 увеличивает габариты и сн1-1жает надежность устройства, Целью иосбретенн   вл етс  упрощение KOHCTpj-rciu:}- и повышение надежности устройства дл  регистрации импульсов давлени .In a device for recording pressure pulses in downhole studies, a long capillary tube is used as a hydraulic throttle. It also connects the compensation chamber to the internal cavity of the receiving chamber and serves to flow the filling bone with slow pressure changes. This device ensures the operation of a receiver with significant changes in hydrostatic pressure, but when registering a low frequency band (in the seismic range), the capillary tube must be very short and long, which causes discomfort during fabrication. and exploitation. A device is known for recording pulses with a pressure of 1 5 for example; for well drilling seismic studies containing an inverter. for example membrane type, receiving and compensating chambers, connected channels ;. In this device, a wide channel is housed a soleoid, and the channel and the additional chamber are filled with a magnetic dip and separated from the receiving chamber filled with a nonmagnetic liquid::.:; Cf:: Ez by an elastic partition. When about :: the magnetic field of the magnetic field (the solanoad winding is de-energized), the magnetic fluid has a low viscosity and freely transfers the pressure change from the outside to the inside of the receiving chamber. After installing the device at the desired depth, a magnetic field is created around the channel by applying current to the coil of the saltoid. If there is a magnetic field, the liquid increases its viscosity, the channel acquires the properties of a low-pass filter in a single-sided oscillation mode BiijTpb: ,; era. According to the workers and the measurements of the co-current, the viscosity of the magnet is de-energized; it decreases: once again, the free and fast transfer of pressure from the compensation chamber to the receiving chamber is possible. However, the presence of an elastic partition separating the channel from the receiving chamber, the solenoid d placed around the channel complicates the design: 5s1 increases the size and decreases the reliability of the device, and the objective is to simplify the KOHCTpj-rciu: pressure.

Это достигаетс  тем, что в канал помещен плунжер с диаметром, обеспечивающим кольцевой зазор со свойствами капилл ра, а со стороны приемной камеры плунжер подпружинен упругим элементом.This is achieved by placing a plunger with a diameter in the channel that provides an annular gap with the properties of a capillary, and on the side of the receiving chamber the plunger is spring-loaded with an elastic element.

На чертеже изображено устройство дл  регистрации импульсов давлегш ; общий вид.The drawing shows a device for registering pressure pulses; general form.

Claims (1)

Устройство состоит из опускаемого на каротажном кабеле 1 в скважину, заполнениую буровым раствором 2, корпуса 3 с отверсти ми 4. Внутри корпуса 3 размещен преобразователь, представл ющий собой упругую мембрану 5 с укрепленным на ней изгибным пьезоэлементом 6. Мембрана 5 перекрывает приемную камеру 7, соединенную каналом 8 с компенсационной камерой 9. Обе камеры и соедин ющий их канал заполнены сжимаемой, например силиконовой жидкостью. Компенсационна  камера отделена от жидкости 2, запол1шющей скважину, резиновой диафрагмой 10. В соединительном канале расположен плунжер 11 диаметром меньше, чем диаметр канала на определенную величину, так чтобы кольцевой зазор обладат свойствами капилл ра . Соединительный канал со стороны компенсационной камеры 9 имеет выступы 12, преп тствующие выходу плукжера 11 в компенсационную камеи . Со стороны приемной камеры плунжер 11 поджат пружиной 13, другой конец которой упираетс  в решетку 14, перекрьшающую канал. Устройство работает следующим образом . В нормальном состо нии плунжер 11 прижат к выступам 12. При спуске прибора на забой скважины увеличиваетс  гидростатическое давление, которое воздействует как на резиновую диафрагму 10, так и на мембрану 5. Сжимаема  жидкость внутри прибора через кольцевой зазор между плунжером 11 и стенкой канала 8 начинает перетекать в приемную камеру 7. Тем самым происходит компенсаци  внешнего давлени  на мембрану 5. Если гидростатическое давление возрж;т тает настолько быстро, что ввиду ограьщченной пропускной способности кольцевого зазора (щели), разница между давлени ми в компенсационной и приемной камерах достигаетс  определенной величины плунжер 11 смещаетс  в сторону приемкой камеры 7. В результате этого происходит выравнивание давлени  на мембрану 5 и предотвращаетс  разрушение последней. Кроме того, подвижность плунжера 11, поверхность которого  вл етс  одной из стенок тонкой щели, преп тствует облитерации ( закупорки возникновению щели). После этого , как устройство опущено и установлено на нужную глубину, в среде производитс  возбуждение упругих коле баний, которые в виде импульсов давлени  воздействуют на мембрацу 5 чувствительного элемента 6 и резиновую диафрагму 10. Знакопеременные быстрые колебани  давлени , возникающие в компенсационной камере 9, не способны перегон ть жидкость из компенсационной камеры в приемную и наоборот. Амплитуда колебаний давлени  недостаточна дл  смещений плунжера 11; арижатого силой пружины 13 к выступам 1 Таким образом, полезна  волна давлени воздействует на мембрану 5 с внешней сто роны и в результате деформации преобразо вател  вырабатывает электрические колеба ни . По окончании измерений устройство под нимаетс  и устанавливаетс  в следующей точке измерений. Рассто ние между точками наблюдений 10 - 50 м, скорость подъема не превышает 1-2 км/час. Изменение гидростатического давлени  достаточно надежно компенсируетс  через коль цевую щель. Частые остановки дл  проведени  измерений способствуют лучщему вы равниванию давлений внутри приемной камеры и внешнем пространстве. Даже в случае чрезмерно быстрого подъема прибора (что само по себе  вл етс  нарушением технических норм проведени  каротажа ) благодар  его остановкам дл  приема полезных волн не возникнет большой разницы давлений внутри и снаружи приемной камеры, способной вывести из стро  мембрану и прибор. Теки образом предложенное устройство по сравнению с известным позвол ет упростить конструкцию за счет исключени  соленоида и магнитной жидкости и повысить надежность компенсации гидростатического давлени . Формула изобретени  Устройство дл  регистрации импульсов давлени , например, при скважинных сейсмических исследовани х, содержащее преобразователь , например, мембранного типа , приемную и компенсационную камеры, соединенные каналом, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  надежности устройства , в канал помешен плунжер с диаметром , обеспечивающим кольцевой зазор со свойствами капилл ра, а со стороны приемной камеры плунжер подпружинен упругим элементом.The device consists of a well 3 filled with drilling mud 2, a housing 3 with holes 4, which is lowered on a logging cable 1. Inside the housing 3 there is a transducer, which is an elastic membrane 5 with a bending piezo element 6 fixed on it. The membrane 5 blocks the receiving chamber 7, connected by channel 8 with compensation chamber 9. Both chambers and their connecting channel are filled with compressible, for example, silicone fluid. The compensation chamber is separated from the liquid 2 filling the well with a rubber diaphragm 10. A plunger 11 with a diameter smaller than the channel diameter by a certain value is located in the connecting channel so that the annular gap has the properties of a capillary. The connecting channel on the side of the compensation chamber 9 has protrusions 12 that prevent the output of the plug 11 into the compensation cameo. From the receiving chamber side, the plunger 11 is compressed by a spring 13, the other end of which rests on the grate 14, which overlaps the channel. The device works as follows. In the normal state, the plunger 11 is pressed to the protrusions 12. When the device is lowered to the bottom of the well, the hydrostatic pressure increases, which affects both the rubber diaphragm 10 and the membrane 5. The compressible fluid inside the device through the annular gap between the plunger 11 and the wall of the channel 8 begins flow into the receiving chamber 7. Thus, the external pressure on the membrane is compensated 5. If the hydrostatic pressure returns, it melts so quickly that, due to the limited capacity of the annular gap (gap), Itza between the pressures in the compensating and receiving chambers is achieved a certain amount plunger 11 is biased toward the acceptance chamber 7. As a result of this pressure equalization takes place on the membrane 5 is prevented and the destruction of the latter. In addition, the mobility of the plunger 11, the surface of which is one of the walls of the thin slit, prevents obliteration (blockage of the slit). After that, as the device is lowered and set to the desired depth, elastic oscillations are excited in the medium, which in the form of pressure pulses affect the membrane 5 of the sensing element 6 and the rubber diaphragm 10. The alternating rapid pressure fluctuations that occur in the compensation chamber 9 are incapable transfer the liquid from the compensation chamber to the receiving chamber and vice versa. The amplitude of pressure fluctuations is insufficient for displacement of the plunger 11; The force of the spring 13 to the protrusions 1. Thus, the useful pressure wave acts on the membrane 5 from the outer side and, as a result of the deformation, the transducer produces electric oscillations. At the end of the measurement, the device is picked up and installed at the next measurement point. The distance between the observation points is 10–50 m, the ascent rate does not exceed 1-2 km / h. The change in hydrostatic pressure is reliably reliably compensated through the annular gap. Frequent stops for measurements help to better balance the pressures inside the receiving chamber and the external space. Even in the case of an excessively rapid rise of the instrument (which in itself is a violation of the technical standards for logging), due to its stops for receiving useful waves, there will not be a large pressure difference inside and outside the receiving chamber capable of disabling the membrane and the instrument. In this way, the proposed device, in comparison with the known, allows to simplify the design by eliminating the solenoid and magnetic fluid and to increase the reliability of the compensation of hydrostatic pressure. Apparatus for recording pressure pulses, for example, in borehole seismic surveys, comprising a transducer, for example, of a membrane type, receiving and compensating chambers connected by a channel, characterized in that, in order to simplify the design and increase the reliability of the device, a plunger is located in the channel with a diameter that provides an annular gap with the properties of a capillary, and on the side of the receiving chamber the plunger is spring-loaded with an elastic element. 10ten 99 1212
SU1966219A 1973-10-26 1973-10-26 A device for recording pressure pulses SU551586A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1966219A SU551586A1 (en) 1973-10-26 1973-10-26 A device for recording pressure pulses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1966219A SU551586A1 (en) 1973-10-26 1973-10-26 A device for recording pressure pulses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU551586A1 true SU551586A1 (en) 1977-03-25

Family

ID=20566528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1966219A SU551586A1 (en) 1973-10-26 1973-10-26 A device for recording pressure pulses

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU551586A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5063542A (en) Piezoelectric transducer with displacement amplifier
US2425868A (en) Method and apparatus for logging drill holes
JP3177273B2 (en) Acoustic transducer and driving method thereof
US3596510A (en) Resonant infrasonic gauging apparatus
AU777802B2 (en) Highly sensitive accelerometer
RU2358292C2 (en) Multipolar source
US10983036B2 (en) Apparatus and method for dynamic acousto-elasticity technique measurements at simulated subsurface pressures
EP2937718B1 (en) Hydrophone
US2783449A (en) Seismic velocity measurement
US10677945B2 (en) Hydrophone housing
US3213415A (en) Pressure equalizing arrangement for acoustic logging
CA1061592A (en) Fluid interface measuring device for use in earth boreholes
US2425869A (en) Method and apparatus for logging drill holes
US3213414A (en) Acoustic transducer with pressure equalizing cover
US2717369A (en) Pressure-sensitive deep well seismograph detector
US3188607A (en) Well geophone
SU551586A1 (en) A device for recording pressure pulses
US2681442A (en) Seismic wave velocity logging apparatus
CN113678026A (en) Electroacoustic transducer
CN114026467B (en) Detection system for detecting anomalies in discontinuous interfaces and/or pore pressure in geological formations
US4542487A (en) Method and apparatus for shear wave logging
SU542965A1 (en) A device for recording pressure pulses
US3199355A (en) Pressure transducers
US2413651A (en) Measuring instrument
SU873180A1 (en) Geophone