Спосіб вибухового збудження сейсмічних коливань в свердловині

Реферат: Спосіб вибухового збудження сейсмічних коливань в свердловині включає переміщення і встановлення на заданій глибині в свердловині збудника сейсмічних коливань з n вибуховими зарядами і електродетонаторами за допомогою електричного каротажного кабелю або трубних систем, та проведення збудження сейсмічних коливань шляхом детонації зарядів збудника сейсмічних коливань. Збудження сейсмічних коливань проводять на одному і тому ж рівні в свердловині шляхом почергового транспортування до місця збудження сейсмічних коливань поодиноких зарядів з групи зарядів, що утримують на заданій безпечній відстані від місця збудження сейсмічних коливань. Проводять почергове роз'єднання зарядів від групи для транспортування до місця збудження сейсмічних коливань і почергового виконання окремих вибухів зарядів. UA 69631 U (12) UA 69631 U UA 69631 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель відноситься до свердловинних сейсмічних досліджень, які застосовуються при нафтогазових пошуках, розвідці і моніторингу стану колекторів, а також в інженерногеологічних дослідженнях. Відомий спосіб сейсмічних досліджень [1], що включає переміщення на різні глибини свердловини збудника сейсмічних коливань та збудження сейсмічних коливань, які створюються за рахунок пристрою, що генерує послідовні операції співударів, керування якими здійснюють за допомогою електричних сигналів, які передаються через електричний каротажний кабель. Недоліком відомого способу [1] є низька ефективність сейсмічних досліджень внаслідок недостатньої потужності генерування сейсмічних коливань, яка обмежена величиною можливої передачі максимальної електроенергії в свердловину за допомогою стандартного каротажного кабелю. Найбільш близьким технічним рішенням до корисної моделі за призначенням та технічною сутністю (прототип) є спосіб генерування сейсмічної енергії в свердловині [2], який включає переміщення і встановлення на заданій глибині у свердловині за допомогою електричного каротажного кабелю або трубних систем збудника сейсмічних коливань з одним або декількома вибуховими зарядами з твердим паливом та електродетонатором, який має електричні контакти з електричним кабелем, та проведення збудження сейсмічних коливань шляхом детонації принаймні одного заряду в свердловині та одночасної або послідовної детонації інших зарядів збудника. Серед недоліків прототипу [2] є невисока ефективність сейсмічних досліджень внаслідок необхідності піднімання збудника на поверхню після кожного вибухового збудження та його заміни для створення повторного збудження. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу збудження сейсмічних коливань в свердловині [2] шляхом підвищення ефективності сейсмічних досліджень завдяки використанню способу багаторазового збудження сейсмічних коливань шляхом заміни спрацьованих зарядів без піднімання збудника на поверхню. Поставлена задача вирішується тим, що в способі вибухового збудження сейсмічних коливань в свердловині, що включає переміщення і встановлення на заданій глибині в свердловині збудника сейсмічних коливань з n вибуховими зарядами і електродетонаторами за допомогою електричного каротажного кабелю або трубних систем, та проведення збудження сейсмічних коливань шляхом детонації зарядів збудника сейсмічних коливань, згідно з корисною моделлю, збудження сейсмічних коливань проводять на одному і тому ж рівні в свердловині шляхом почергового транспортування до місця збудження сейсмічних коливань поодиноких зарядів з групи зарядів, що утримують на заданій безпечній відстані від місця збудження сейсмічних коливань, при цьому проводять почергове роз'єднання зарядів від групи для транспортування до місця збудження сейсмічних коливань і почергового виконання окремих вибухів зарядів. В порівнянні з прототипом запропонований спосіб відрізняється наявністю таких ознак: збудження сейсмічних коливань проводять на одному і тому ж рівні в свердловині шляхом почергового транспортування до місця збудження сейсмічних коливань поодиноких зарядів з групи зарядів, що утримують на заданій безпечній відстані від місця збудження сейсмічних коливань, при цьому проводять почергове роз'єднання зарядів від групи для транспортування до місця збудження сейсмічних коливань і почергового виконання окремих вибухів зарядів. Ці ознаки є суттєвими, відповідають критерію "новизна" і забезпечують досягнення поставленої задачі корисної моделі. Завдяки тому, що збудження сейсмічних коливань проводять на одному і тому ж рівні в свердловині шляхом почергового транспортування до місця збудження сейсмічних коливань поодиноких зарядів з групи зарядів, що утримують на заданій безпечній відстані від місця збудження сейсмічних коливань, при цьому проводять почергове роз'єднання зарядів від групи для транспортування до місця збудження сейсмічних коливань і почергового виконання окремих вибухів зарядів, досягається багаторазове кероване спрацювання вибухового збудника сейсмічних коливань у свердловині шляхом заміни спрацьованих зарядів без піднімання збудника на поверхню, тим самим досягається підвищення ефективності сейсмічних досліджень. Технічна суть корисної моделі пояснюється кресленнями фіг. 1 та фіг.2, на яких зображено систему для реалізації способу вибухового збудження сейсмічних коливань в свердловині. Система має збудник сейсмічних коливань, що складається з металевого корпусу 1, який за допомогою головки 2 приєднаний до електричного каротажного кабелю 3, на протилежній від головки 2 частині корпусу 1 закріплена ізоляційна втулка 4 (краще показана окремо на фіг. 2) з 1 UA 69631 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 двома ребрами, на зовнішню кромку одного ребра 5 виведений електричний контакт з корпусом 1, а на зовнішню кромку другого ребра 6 виведений електричний контакт з жилою 7 кабелю 3. На корпусі 1 закріплені n вибухових зарядів 8, кожен з яких складається з зарядної втулки 9, на якій знаходиться заряд вибухівки 10 та електродетонатор 11. В зарядній втулці 9 зроблений конусний отвір, на поверхні якого, в протилежних відносно осі втулки напрямках, виведені електричні контакти 12 та 13 від електродетонатору 11. Один з зарядів 8 знаходиться на ізоляційній втулці 4 (як показано на фіг. 1) та має електричні контакти 5 і 6 відповідно з корпусом 1 та жилою 7 кабелю 3. Всі інші заряди 8 (крім першого) закріплені на корпусі 1, кожний за допомогою шайби 14, яка виконана з крихкого матеріалу. Для недопущення недопустимого положення заряду на втулці 4 корпус 1 збудника має поздовжню направляючу, або корпус 1 має перетин прямокутної форми, що не дозволяє обертатися зарядам 8 під час руху до місця збудження сейсмічних коливань. Здійснення способу відбувається таким чином. Для збудження сейсмічних коливань виконують переміщення збудника сейсмічних коливань і установлення його на заданій глибині у свердловині (як показано на фіг. 1). При подаванні імпульсу електричної напруги з кабелю 3 відбувається підрив електродетонатора 11 та вибухівки 10 заряду 8, який знаходиться на ізоляційній втулці 4, що призводить до створення вибухової ударної хвилі та збудження сейсмічних коливань. Після детонації одного заряду з групи зарядів 8 відбувається операція роз'єднання другого заряду від корпусу збудника за рахунок енергії вибуху першого заряду і переміщення другого заряду з електродетонатором уздовж корпусу збудника та встановлення електричних контактів електродетонатора другого заряду з кабелем. Ударна хвиля призводить до руйнування однієї з шайб 14 заряду 8, який знаходиться в найближчому нижньому положенні до місця вибуху, завдяки чому відбувається роз'єднання другого заряду від корпусу збудника та переміщення другого заряду (як показано на фіг.2) з електродетонатором вниз уздовж корпусу збудника і встановлення електричних контактів електродетонатора другого заряду з кабелем. Після повернення збудника в положення, яке показано на фіг.1, для повторного збудження сейсмічних коливань знову подають імпульс електричної напруги через кабель 3. Після закінчення досліджень на даній фізичній точці збудження у свердловині збудник сейсмічних коливань переміщують на іншу задану фізичну точку збудження, після чого процес повторюють. В результаті послідовного проведення повторних збуджень коливань з використанням окремих зарядів групи збудника сейсмічних коливань, досягається багаторазове кероване спрацювання вибухового збудника сейсмічних коливань у свердловині шляхом заміни спрацьованих зарядів без піднімання збудника на поверхню, тим самим досягається підвищення ефективності сейсмічних досліджень. Спосіб дає можливість проведення сейсмічних досліджень в імпульсному режимі з накопиченням сейсмічних сигналів, що дозволить збільшити генеровану сейсмічну енергію на фізичній точці збудження у свердловині без її пошкодження. Крім того запропонований спосіб дозволяє проводити багаторазове використання зарядів порівняно малої потужності для запобігання пошкодження стінки свердловини на місці проведення вибухів зарядів і досягти підвищення роздільної здатності сейсмічних досліджень. Однією з переваг цього способу є відсутність необхідності притискання збудника коливань до стінок свердловини, що значно спрощує конструкцію та підвищує надійність роботи збудника сейсмічних коливань, тим самим підвищується ефективність сейсмічних досліджень. Спосіб може ефективно і успішно використовуватись для сейсмічних досліджень як в малоглибинних, так і глибоких свердловинах. Позитивний ефект від застосування запропонованого способу полягає у підвищенні ефективності сейсмічних досліджень, тому поставлена задача корисної моделі досягається. Джерела інформації: 1. WO Patent № 01/65279, МПК G01V1/02, опублік. 2001. 2. US Patent № 6263283, МПК G01V1/104, GOIV1/02, GOIV1/40, опублік. 2006 (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб вибухового збудження сейсмічних коливань в свердловині, що включає переміщення і встановлення на заданій глибині в свердловині збудника сейсмічних коливань з n вибуховими зарядами і електродетонаторами за допомогою електричного каротажного кабелю або трубних систем, та проведення збудження сейсмічних коливань шляхом детонації зарядів збудника сейсмічних коливань, який відрізняється тим, що збудження сейсмічних коливань проводять 2 UA 69631 U 5 на одному і тому ж рівні в свердловині шляхом почергового транспортування до місця збудження сейсмічних коливань поодиноких зарядів з групи зарядів, що утримують на заданій безпечній відстані від місця збудження сейсмічних коливань, при цьому проводять почергове роз'єднання зарядів від групи для транспортування до місця збудження сейсмічних коливань і почергового виконання окремих вибухів зарядів. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3