Прилад для багаторазового вибухового збудження сейсмічних коливань у свердловині

1. Прилад для багаторазового вибухового збудження сейсмічних коливань у свердловині, який має електричний одножильний каротажний кабель, подовжений корпус, вибухові заряди з електродетонаторами, закріпленими на корпусі і розподіленими уздовж нього, запобіжні відбивачі, електричні комутатори з контактними елементами, джерело електроживлення, який відрізняється тим, що комутатори встановлені на корпусі і роз 3 34429 має електричний одножильний каротажний кабель, довгастий корпус і розміщені на ньому вибухові заряди, схему електродетонації зарядів, до складу якої входить джерело електроживлення, багатопозиційні комутатори з електромагнітним приводом переключення, діоди. За допомогою храпового механізму зворотно-поступальний рух якоря електромагніта перетворюється в поворот багатопозиційного комутатора, тим самим здійснюється послідовне з'єднання зарядів з джерелом електроживлення. До недоліків аналога [3] відносяться складність конструкції комутаторів та ненадійність їх роботи, особливо в умовах глибоких свердловин. Найбільш близьким технічним рішенням до корисної моделі за призначенням та технічною сутністю є апарат для багаторазового генерування сейсмічних сигналів у свердловині [4], який має електричний одножильний каротажний кабель, довгастий корпус, вибухові заряди з електродетонаторами, закріпленими на корпусі і розподіленими уздовж нього, запобіжні відбивачі, комутатор у вигляді багатопозіційного перемикача з контактними елементами, джерело електроживлення, електромотор для привода комутатора. До недоліків прототипу [4] відноситься складність конструкції комутаторів з приводом від електромотора та ненадійність їх роботи, особливо в умовах глибоких свердловин. В основу корисної моделі покладена задача по удосконаленню приладу для багаторазового вибухового збудження сейсмічних коливань у свердловині шляхом розподілення комутаторів на корпусі між зарядами і введенням механічного зв'язку між комутаторами та зарядами, що призводить до реалізації надійної послідовної комутації електродетонаторів, завдяки чому забезпечується спрощення конструкції та підвищення надійності приладу. Поставлена задача вирішується тим, що в приладі для багаторазового вибухового збудження сейсмічних коливань у свердловині, який має електричний одножильний каротажний кабель, довгастий корпус, вибухові заряди з електродетонаторами, закріпленими на корпусі і розподіленими уздовж нього, запобіжні відбивачі, електричні комутатори з контактними елементами, джерело електроживлення, комутатори, встановлені на корпусі і розподілені між зарядами, кожен комутатор має по два контактних елемента, один з яких підключений до жили кабелю, другий контактний елемент підключений до одного з електродетонаторів заряду, причому кожний комутатор має механічний зв'язок з одним із зарядів, який установлений з можливістю руйнування при вибуху заряду, а запобіжні відбивачі закріплені на корпусі та розташовані між зарядами і комутаторами; корпус кожного з комутаторів виконаний з гнучкого матеріалу і заповнений діелектричною рідиною, в кожному комутаторі один з контактних елементів встановлений на пружині, а механічний зв'язок комутатора з одним із зарядів з виконаний з можливістю пересування контактного елемента комутатора, встановленого на пружині, відносно другого контактного елемента. 4 Порівняно з [4] запропонований пристрій відрізняється наявністю таких відзнак: - комутатори встановлені на корпусі і розподілені між зарядами, кожен комутатор має по два контактних елемента, один з яких підключений до жили кабелю, другий контактний елемент підключений до одного з електродетонаторів заряду, причому кожний комутатор має механічний зв’язок з одним із зарядів, який установлений з можливістю руйн ування при вибуху заряду, а запобіжні відбивачі закріплені на корпусі та розташовані між зарядами і комутаторами; - корпус кожного з комутаторів виконаний з гнучкого матеріалу і заповнений діелектричною рідиною, в кожному комутаторі один з контактних елементів встановлений на пружині, а механічний зв'язок комутатора з одним із зарядів з виконаний з можливістю пересування контактного елемента комутатора, встановленого на пружині, відносно другого контактного елемента; Ці відзнаки є суттєвими і забезпечують досягнення поставленої задачі винаходу. Завдяки тому, що комутатори встановлені на корпусі і розподілені між зарядами, кожен комутатор має по два контактних елемента, один з яких підключений до жили кабелю, другий контактний елемент підключений до одного з електродетонаторів заряду, причому кожний комутатор має механічний зв'язок з одним із зарядів, який установлений з можливістю руйнування при вибуху заряду, а запобіжні відбивачі закріплені на корпусі та розташовані між зарядами і комутаторами, реалізується можливість надійної керованої послідовної комутації електродетонаторів, чим забезпечується спрощення конструкції та підвищення надійності приладу. Завдяки тому, що корпус кожного з комутаторів виконаний з гнучкого матеріалу і заповнений діелектричною рідиною, в кожному комутаторі один з контактних елементів встановлений на пружині, а механічний зв'язок комутатора з одним із зарядів з виконаний з можливістю пересування контактного елемента комутатора, встановленого на пружині, відносно другого контактного елемента, реалізується простий та надійний механізм спрацювання комутатора і підготовки електричного кола живлення детонатора чергового заряду в момент спрацювання попереднього заряду, що забезпечує спрощення конструкції та підвищення надійності приладу. Запропонована корисна модель пояснюється кресленнями Фіг.1, де зображено загальний вигляд приладу для багаторазового вибухово го збудження сейсмічних коливань у свердловині. Прилад для багаторазового вибухового зб удження сейсмічних коливань у свердловині має електричний одножильний каротажний кабель 1 з жилою 2, довгастий корпус 3, вибухові заряди 4 з електродетонаторами 5, закріпленими на корпусі 3 і розподіленими уздовж нього, запобіжні відбивачі 6, електричні комутатори 7 з контактними елементами 8, 9, при цьому контактний елемент 9 встановлений на пружині 10, джерело електроживлення 11. Корпус комутатора 7 виконаний з гнучкого матеріалу, наприклад з гуми, і заповнений діелек 5 34429 тричною рідиною, наприклад мінеральним маслом 12, між корпусом комутатора 7 та зарядом 4 встановлений механічний зв'язок у вигляді проволоки або стрижня 13. Ме ханічний зв'язок у вигляді проволоки або стрижня 13 установлений з можливістю руйнування при вибуху заряду 4, та виконаний з можливістю пересування контактного елемента 9, встановленого на пружині 10, відносно другого контактного елемента 8, проволока 13 може проходити через отвір 14, зроблений у запобіжному відбивачі 6. Контактні елементи 8 всіх комутаторів 7 підключені до жили 2 кабелю 1, контактні елементи 9 підключені до електродетонаторів 5. Пристрій працює таким чином. Спочатку контактні елементи 8, 9 всіх комутаторів 7 пристрою розімкнені, пристрій опускають у свердловину на задану глибину. Для створення сейсмічного імпульсу за допомогою джерела електроживлення 11 подають імпульс електричного струму, який за допомогою одного з електродетонаторів 5, в даному випадку того, який знаходиться внизу корпуса 3, спричиняє вибух відповідного заряду, при цьому, як показано на Фіг.1, відбувається руйнування проволоки 13 і за допомогою пружини 10 контактні елементи 8 та 9 нижнього комутатора замикаються. Замикання контактів елементів 8 та 9 відбувається з затримкою після вибуху, тривалість якої обумовлена фізичними властивостями елементів комутатора, а саме жорсткістю пружини 10, величиною маси рухомого контактного елемента 9 комутатора 7, а також опором рідини у свердловині та масла 12 в корпусі комутатора 7. Тривалість електричного імпульсу вибирають такою, щоби вона не перевищувала тривалість замикання контактних елементів 8 та 9 6 комутатора 7 для запобігання наступного вибуху. Запобіжні відбивачі 6 призначені для запобігання руйнування сусідніх від заряду елементів пристрою в процесі вибуху. Для створення наступного сейсмічного імпульсу при необхідності прилад переміщують до іншою точки спостережень, потім за допомогою джерела електроживлення 11 знову подають імпульс електричного струму, при цьому електричний струм через замкнені контакти 8, 9 крайнього нижнього комутатора 7, призводить до спрацювання тільки одного наступного електродетонатора і вибуху відповідного заряду. Далі процес повторюють, при цьому кількість вибухів за один спуск пристрою у свердловину залежить від кількості зарядів. Прилад може бути використаний також для інших свердловинних технологій, наприклад для перфорації свердловин на заданих глибинах, тощо. Так як позитивний ефект від застосування запропонованого пристрою полягає у спрощенні конструкції та підвищенні надійності, тому поставлена задача винаходу - удосконалення пристрою досягається. Джерела інформації: 1. Controlled Implosive Downhole Seismic Source. US Patent 4805726, G01V1/40. Feb.21, 1989. 2. Firing System for Electrically Detonated Borehole Equipment. US Patent 2871784, C1 102-21.6. Feb.3, 1959. 3. Selective Firing Apparatus. US Patent 3768408, C1 102-21.6. Oct.30, 1973. 4. Apparatus for Generating Multiple Seismic Signals in a Wellbore. US Patent 4793435, G01V1/40. Dec.27, 1988 (прототип). 7 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 34429 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601