SU642657A1 - Непрерывный сейсмоприемник - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к разведочной геофизике и предназначено дл  ре гистрации сейсмических колебаний при сейсморазведке. Известен пьезоэлектрический датчик волн давлени  с непрерывной стру турой fl . Это устройство состоит из гибкой пьезоэлектрической ленты (на полиэти леновой и т.п. основе), кажда  сторо на которой соединена с соответствующим электродом. Дл  использовани  на суше устройство снабжаетс  специальными свинцовьпии накладками. Недостатком этого устройства  вл етс  невозможность его использовани  дл  регистрации горизонтальных составл ющих сейсмических колебаний, а также его значительный вес и габариты . Известен также линейный резистивный сейсмоприемник, содержащий шланг из эластомера длиной 30 метров и более , заполненный мелкозернистым веществом с удельным сопротивлением, средним между удельным сопротивление проводника и полупроводника 2. К концам шланга присоедин етс  источник.напр жени . Сейсмические волны, оказыва  переменное давление на поверхность такого сейсмоприемника , измен ют его сопротивление, и сейсмостанци  регистрирует изменени  величины проход щего тока. Но и этот линейный резистивный сейсмоприемник также нельз  использовать дл  регистрации горизонтальных составл ющих сейсмических колебаний. Как и вьаде описанный сейсмоприемник он имеет значительные вес и габариты. Известен также сейсмоприемник, вл ющийс  разновидностью приемника давлени  дл  наземной сейсморазведки з. Это устройство содержит эластичный шланг, заполненный жидкостью, в котором размещен р д электромеханических преобразователей. Такой сейсмоприемник эквивалентен группе с равномерным непрерывным распределением чувствительности вдоль линии и служит дл  выделени  волн с большой кажущейс  скоростью. Однако этот сейсмоприемник не может быть использован дл  регистрации горизонтальных составл ющих сейсмических колебаний; кроме того он имеет большой вес и габариты.

3

Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности регистрации горизонтальных составл ющих сейсмических колебаний, а также уменьшение веса и габаритов непрерывного сейсмоприемника .

Это достигаетс  тем, что сейсмоприемник , содержащий шланг, заполненный жидкостью, и электромеханический преобразователь, снабжен камерой, заполненной жидкостью и соединенной с концом шланга, а электромеханический преобразователь помещен в камеру и жестко св зан с ее корпусом, причем площадь поверхности электромеханического преобразовател , контактирующа  с жидкостью, больше площади поперечного сечени  столба жидкости, заполн ющей .шланг.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого непрерывного сейсмоприемника .

Сейсмоприемник состоит из шланга заполненного жидкостью 2, камеры 3, котора  также заполнена жидкостью и соединена с одним из концов шланга . В камеру помещен пьезоэлемент 4, выполненный в виде диска и жестко св занный по периметру с ее корпусом На втором конце шланга имеетс  заглушка 5 и компенсатор температурног расширени  жидкости, выполненный в виде сильфона 6.

Сейсмоприемник работает следующим образом.

Под действием входного сигнала на пьезоэлемент 4 будет действовать сила давлени 

е S X,

где р - удельна  масса жидкости;

6 - длина шланга;

S - площадь поверхности пьезоэлемента , контактирующа  с жидкостью;

X - ускорение смещени  сейсмоприемника .

Под действием силы давлени  р на обкладках пьезоэлемента по витс  напр жение и, величина которого пропорциональна прогибу центра пьезоэлеменни ,

определ ющегос  следующим выта

о ,

ражением:

0

где D - цилиндрическа  жесткость.пьезоэлемента;

1-&)

где Е - модель упругости;

L - толщина пьезоэлемента; jU - коэффициент Пуассона. В результате чувствительность сейсмоприемника (величина напр жени  U на единицу ускорени ) определ етс  соотношением

очл iJ

где - коэффициент пропорциональности , завис щий от электрофизических свойств пьезоэлемента.

26574

Таким образом чувствительность сейсмоприемника возрастет с увеличением площади S пьезоэлемента пропорционально квадрату этой величины и не зависит от площади поперечного сечени  столба жидкости, заполн ющей шланг. Это обсто тельство позвол ет 5 без потери чувствительности значительно уменьшить габариты и вес сейсмоприемника за счет использовани  шланга с небольшим наружным диаметром.

Непрерывный Сейсмоприемник эквивалентен группе с равномерным распределением чувствительности, содержащей бесконечно большое количество элементов суммировани  (приборов, каждый из которых регистрирует колебани  в одr , ной точке) , и в случае горизонтального его расположени  будет регистрировать горизонтальные составл ющие сейсмических колебаний. При вертикальном распложении, например в скважине, непрерывный Сейсмоприемник может регистрировать вертикальные составл ющие сейсмических колебаний.

Возможность регистрации горизонтальных составл ющих сейсмических колебаний при помощи рассматриваемого приемника расшир ет возможности сейсморазведки .

Он замен ет собой группу, содержащую бесконечно большое количество одиночных горизонтальных сейсмоприемников , обеспечивает лучшее вьделение полезного сигнала на фоне помех и снижает тем самым требовани  к интенсивности регистрируемых поперечных колебаний , а следователвно, и к средствам возбуждени  поперечных волн.

Claims (3)

1.Патент Франции P 2145099, кл. Q01 V 1/00, 1972.

2.Патент США 3317891,

60 65 кл.340-17. 1967.

3.Патент Франции W 1592086, кл. GDI 1970.