CN1409127A - 小垂直地震剖面井下三分量检波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下三分量检波器，包括：一个圆筒形本体；和设置在本体内的检波器件；其中所述本体内设有一个容纳气囊的容置室，在本体的筒壁上开有一个与容置室相通的窗口，气囊直接置入容置室内，并且气囊的气孔与本体内的通气管连接，以便在气囊充气后，使膨胀的气囊部分地从所述窗口向外突伸。在井中作业时，对气囊充气，使检波器紧密地贴合在所测量的井壁上，从而提高了测量的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种地震检波器，特别是一种小垂直地震剖面井下三分量检波器。
背景技术
垂直地震剖面(VSP)是一种井下测量方法，具体地说是指记录地层内下行波场和上行波场的任何一种地震测量。由于垂直地震剖面可以记录到下行波场和上行波场，在勘探和开发油藏时，就能以某些独特而很有价值的方式来利用垂直地震剖面资料。为了把上述两种波场都记录下来，在采集资料时，不论是地震检波器，还是地震震源在地下都必须沿垂直方向布置。通常的做法是：检波器沿垂直方向(井眼)移动，而震源则布置在地面或地表附近，如图1所示。
为了既能观察到竖直分量，又能观察到二个水平分量的记录，以便更好地识别剪切波的到达时刻，一般都采用三分量检波器检测地震波。这种三分量检波器是由三个单独检波器按相互垂直(即X、Y、Z)的方向固定，并密封在一个无磁性的圆形筒内。
由于地震监测器能否紧密地贴靠在井壁将直接影响检测的结果，因此，在测点处一般用紧迫装置将三分量检波器的外壳对其井壁压紧。竖直方向的检波器可以精确地接收到水平传播、垂直偏振的SV波，两个水平检波器可以接收到P波的水平偏振的SH波。
目前采用的测井检波器主要有三个系列。
1、带有推靠器的三分量测井检波器，如图2所示，包括液压线21、推靠器22、垂直振动器23、横向检波器件24、水平振动器25、径向检波器件26、垂直检波器件27和液压检波器件28等，该检波器通过推靠器将其压紧在井壁上，以便与井壁形成良好的耦合。
2、美国地球资源(Geosurce)公司的SWC(Side wall clamping geophone)系列的SWC-2c，SWc-3C。
3、法国AMG公司的乔洛克(Geolock)系列，该系列中有单臂乔洛克，双壁液压式乔洛克(Geolock H)以及双臂机械式乔洛克(Geolock M)。乔洛器系列的测井检波器，分为单触臂式，双触臂液压式以及双触臂机械式三种。测井检波器有一个屏蔽的外壳，内装多个探测器。当它下入裸眼井或者下入有套管的井中后，通过地面可遥控的电动马达，使能伸张的机械臂爪紧抓井壁，以达到安全准确地在预定深度测井。测井检波器壳内装有前置放大器传动马达，受地面控制。
如上所述，由于现有的测井检波器都需要利用机械机构将检波器贴靠井壁来检测地震数据，从而造成检波器结构复杂化，成本增加，并且需要驱动机械机构的能源，不便于使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、便于使用的小垂直地震剖面井下三分量检波器。
本发明所提供的井下三分量检波器包括：一个圆筒形本体，和设置在本体内的检波器件，其中所述本体内设有一个容纳气囊的容置室，并且在本体的筒壁上开有一个与容置室相通的窗口，气囊直接置入容置室内，并且气囊的气孔与本体内的通气管连接，以便在气囊充气后，使膨胀的气囊部分地从所述窗口向外突伸。
此外，气囊的外部包裹多层收缩套，以便在在气囊排气后，借助收缩套的弹力使气囊快速收缩到容置室内。
此外，气囊的收缩套由耐磨橡胶制成，这样可以防止气囊被井壁上的尖状物扎破，以增加气囊的使用寿命。
此外，本体的一端设有一个连接绳索的吊钩，以便通过绳索简便地调整检波器的测量位置。
此外，所述本体筒壁上窗口面积至少小于气囊充气膨胀时与筒壁内表面接触的面积，这样可以防止气囊在充气膨胀时脱离容置室。
下面结合附图以具体实例对本发明进行详细描述。
附图说明
图1是现有的垂直地震剖面井下测量的示意图；
图2是现有的推靠式三分量测井检波器示意图；
图3是显示本发明的检波器结构的示意图；
图4是显示本发明的检波器的气囊结构的示意图；
图5是本发明的检波器在井中移动的的示意图；
图6是本发明的检波器工作状态的示意图。
具体实施方式
参见图3，本发明所提供的井下三分量检波器包括：一个圆筒形本体1，和设置在本体内的检波器件2，其中所述本体1内设有一个容纳气囊5的容置室3，并且在本体的筒壁上开有一个与容置室相通的窗口4。气囊5直接置入容置室3内，并且气囊5的气孔与本体1内的通气管6连接，以便在气囊充气后，使膨胀的气囊部分地从所述窗口4向外突伸。此外，在圆筒形本体1的两端分别设有上塞件7和下塞件8，用以密封圆筒形本体1。圆筒形本体1分为两个部分，一个部分是放置气囊的部分，另一部分是放置检波器件2的部分，这两个部分密封隔离。此外，本体1的一端设有一个连接绳索(未示出)的吊钩9，以便通过绳索简便地调整检波器的测量位置。本发明的检波器件2与现有技术相同，并且通过电缆10与本体1外的地震波分析设备(未示出)连接。
通气管6直接连接本体1之外的气泵(未示出)，该气泵可以是任何形式的气泵，比如人力打气筒。
本发明的气囊5直接放置在容置室3内，即，不通过任何固定装置固定于本体1内，这样可以简化制造工艺，从而降低成本，以及便于气囊5的更换。为此，必须要增加气囊的强度。为了增加气囊的强度，本发明在气囊的外部包裹多层收缩套11(参见图4)，使气囊在充气膨胀时任然能够保持在容置室内，并且在气囊排气后，借助收缩套的收缩力使气囊快速收缩到容置室内。
收缩套11的另一个作用是防止气囊被井壁上的尖状物扎破，为此，气囊收缩套可以由耐磨橡胶制成。
此外，所述本体1筒壁上窗口4面积至少小于气囊5充气膨胀时与筒壁内表面接触的面积，这样可以进一步防止气囊在充气膨胀时脱离容置室。
图5示出了检波器实际使用时的情况，此时检波器的气囊未充气。由于气囊未充气，因此通过移动绳索可以方便地调整检波器的测量位置。
图6示出了检波器实际使用时的另一种情况，此时检波器的气囊被充气。从图中可以看出，由于气囊已经充气，从而使检波器本体与测量位置紧密接触。
本发明具有以下特点：
1、可以记录到比普通微地震测井频率、信噪比、分辨率更高的震动信号。
2、普通微测井只能获得井底以上的速度资料，得不到上行反射波。而本发明的这种检波器则可以得到上行反射波，从而获得井底以下的资料。
3、该检波器可在裸眼井和泥浆井中工作。
4、这种新型检波器的推靠装置采用可充放气的多层气囊，每当观测时由操作员控制充气机，把检波器紧紧地压靠在井壁上，耦合很好。
Claims (5)
1、一种井下三分量检波器，包括：
一个圆筒形本体；和
设置在本体内的检波器件；
其中所述本体内设有一个容纳气囊的容置室，并且在本体的筒壁上开有一个与容置室相通的窗口，气囊直接置入容置室内，气囊的气孔与本体内的通气管连接，在气囊充气之后，膨胀的气囊部分地从所述窗口向外突伸。
2、根据权利要求1所述的检波器，其中气囊的外部包裹多层收缩套。
3、根据权利要求1所述的检波器，其中气囊的收缩套由耐靡橡胶制成。
4、根据权利要求1所述的检波器，其中本体的一端设有一个连接绳索的吊钩。
5、根据权利要求1所述的检波器，其中所述本体筒壁上窗口面积至少小于气囊充气膨胀时与筒壁内表面接触的面积。
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