Свердловинне джерело сейсмічних хвиль

1. Свердловинне джерело сейсмічних хвиль, що містить циліндричний корпус, ударний шток, притискний пристрій з шипами, поворотну пружи 3 ударного зусилля по верхній частині ударного штока він провертається відносно корпуса і за допомогою притискного пристрою з шипами у свердловині збуджуються поздовжні та поперечні торсіонні хвилі. До недоліків найближчого аналога відносяться низька ефективність внаслідок витрат енергії на тертя при ударі і провертанні ударного штока відносно корпуса, крім того неможливість його використання у глибоких свердловинах. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити свердловинне джерело сейсмічних хвиль [4] шляхом перетворення енергії поступального руху ударника в енергію пружної аксіальної та торсіонної деформації стінок свердловини, збільшити сили імпульсної дії на стінки свердловини та підвищити ефективність перетворення енергії удару в енергію поздовжніх та поперечних сейсмічних хвиль. Поставлена задача вирішується тим, що в свердловинному джерелі сейсмічних хвиль, яке має циліндричний корпус, ударний шток, притискний пристрій з шипами, поворотну пружину, встановлену поворотну пружину, яка складається з n ³ 2 плоских пружин, встановлених між корпусом та ударним штоком під гострим кутом до осі корпуса та розташованих між собою симетрично відносно осі корпуса, при цьому в пристрої на поворотній пружині встановлені k направляючих стрижнів, осі яких паралельні до осі корпуса, а в ударному штоку зроблені відповідні отвори з можливістю пересування в них вищезгаданих стрижнів. Порівняно з найближчим аналогом запропонований згідно винаходу пристрій відрізняється наявністю таких відзнак: - поворотна пружина складається з n ³ 2 плоских пружин, встановлених між корпусом та ударним штоком під гострим кутом до осі корпуса та розташованих між собою симетрично відносно осі корпуса; - на поворотній пружині встановлені k направляючих стрижнів, осі яких паралельні осі корпуса, а в ударному штоку зроблені відповідні отвори з можливістю пересування в них вищезгаданих стрижнів. Завдяки тому, що поворотна пружина складається з n ³ 2 плоских пружин, встановлених між корпусом та ударним штоком під гострим кутом до осі корпуса та розташованих між собою симетрично відносно осі корпуса, забезпечується перетворення енергії поступального руху ударника в потенціальну енергію поворотної пружини та подальше перетворення її в енергію поздовжньої та торсіонної деформації стінок свердловини, чим забезпечується збільшення сили імпульсної дії на стінки свердловини та ефективності перетворення енергії в енергію поздовжніх та поперечних сейсмічних хвиль та підвищення сейсмічної ефективності. Завдяки тому, що в пристрої на поворотній пружині встановлені k направляючих стрижнів, осі яких паралельні осі корпуса, а в ударному штоку зроблені відповідні отвори з можливістю пересування в них вищезгаданих стрижнів, забезпечується перетворення енергії поступального руху ударника в потенціальну енергію пружної деформації 47468 4 поворотної пружини без втрат енергії на тертя між ударником та пружиною в момент дії ударної сили. Здійснення корисної моделі пояснюється кресленням, де зображене свердловинне джерело сейсмічних хвиль, яке має циліндричний корпус 1, ударний шток 2, привод 3 ударного штока 2, поворотну пружину, яка складається з n ³ 2 плоских пружин 4, встановлених між корпусом 1 та ударним штоком 2 під гострим кутом до осі корпуса 1 і розташованих між собою симетрично відносно його осі, притискний пристрій з шипами 5 (привод притискного пристрою не показаний). Нижня частина плоских пружин 4 закріплена жорстко у корпусі 1. На поворотну пружину 4 встановлені k направляючих стрижнів 6, вісі яких паралельні осі корпуса 1, а в ударному штоку 2 зроблені відповідні отвори 7 з можливістю пересування в них стрижнів 6. Привод 3 призначений для піднімання ударного штока 2, його фіксації у верхньому положенні та звільнення при створенні ударної силової дії, як механізм привода може бути використаний, наприклад, електромагніт чи лінійний електромеханічний двигун. Замість плоских пружин 4 можуть бути використані гнучкі стрижні круглої чи іншої форми перетину, розташовані таким же чином у корпусі джерела і які можуть виконувати ті самі функції. Запропонований згідно корисної моделі пристрій працює таким чином: джерело опускають в свердловину, на потрібній глибині притискають до стінок свердловини за допомогою притискного пристрою 5. За допомогою привода 3 піднімають ударний шток 2, для створення сейсмічного імпульсу його звільняють, він падає на поворотну пружину, плоскі пружини 4 деформуються і створюють у корпусі зусилля, напрямки яких показані на кресленні стрілками, при цьому за допомогою притискного пристрою з шипами 5 у стінках свердловини спричиняється збудження поздовжніх та поперечних торсіонних хвиль. При ударі штока 2 по плоским пружинам 4, які встановлені під гострим кутом до осі корпуса, можливе ковзання штока по торцевим поверхням плоских пружин 4, при цьому ефективність передачі зусилля до корпуса зменшується. Завдяки тому, що в пристрої на поворотній пружині 4 встановлені k направляючих стрижнів 6, осі яких паралельні осі корпуса 1, а в ударному штоку 2 зроблені відповідні отвори 7 з можливістю пересування в них стрижнів 6, в момент дії ударної сили забезпечується перетворення енергії поступального руху ударника 2 в потенціальну енергію пружної деформації поворотної пружини 4 без ковзання та витрат енергії на тертя між ударником 2 та пружиною 4. Пристрій може ефективно і успішно використовуватись для сейсмічних досліджень у глибоких свердловинах для розвідки корисних копалин. Позитивний ефект від застосування запропонованого пристрою заключається у підвищенні сили збуджуваних поздовжніх та поперечних торсіонних сейсмічних хвиль, підвищенні ефективності джерела, поширенні області його застосування, що забезпечує ефективність сейсмічних досліджень в цілому, тому поставлена задача винаходу досягається. 5 47468 Література: 1. Downhole electromagnetic seismic source. US Patent 4715470, G01V1/40. Dec 29,1987. 2. Seismic Sources. US Patent 5131488, G01V1/40. Jul 21,1992. Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 3. Stress Wave Generator. US Patent 4103756, G01V1/14. Aug 01,1978. 4. Скважинный источник поперечных волн. А.с. СССР №1543358, G01V1/053. Опубл. 15.02.1990, бюл. №6 (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601