專利名稱：多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油勘探的地震檢波器裝置，具體地說(shuō)是一種適用于小井 徑、可定向施工和接收的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置。
背景技術(shù)：
大量的研究和實(shí)踐表明，地表低降速帶對(duì)高頻的吸收十分嚴(yán)重，因此如果能夠把 檢波器放到低速帶下方去接收，將減少大量的高頻吸收。國(guó)外有些高分辨率施工隊(duì)就是使 用一次性的下井檢波器。如將檢波器埋在15m井深的炮井中接收，每井放入一個(gè)檢波器。在 滾動(dòng)向前施工過(guò)程中，炮點(diǎn)也就是過(guò)去的檢波點(diǎn)，檢波器不再回收。該方法所得到的剖面品 質(zhì)的改進(jìn)是很明顯的。針對(duì)這種情況，國(guó)外已生產(chǎn)有大型的測(cè)井設(shè)備，其特點(diǎn)是直徑粗、重量大、施工操 作和維護(hù)復(fù)雜，對(duì)施工井的要求非常嚴(yán)格和苛刻，需要施工井的井徑較大，同時(shí)對(duì)我國(guó)的銷 售價(jià)格極其昂貴，另外我國(guó)地震勘探行業(yè)的鉆井鉆頭一般為75mm、90mm，要想使用國(guó)外產(chǎn)品 就必須施工井徑更大的井筒，造成施工成本數(shù)倍、數(shù)十倍的增加，一旦出現(xiàn)境況不能滿足要 求的情況，將會(huì)造成極大的成本浪費(fèi)。中國(guó)南方灰?guī)r裸露區(qū)山地蘊(yùn)含著豐富的油氣資源，然而，受地表和地下地震地質(zhì) 條件的影響，地震資料品質(zhì)一直是制約南方復(fù)雜山地地震勘探的瓶頸。要攻克南方復(fù)雜山 地地震勘探的難題，研究激發(fā)震源與周圍巖性以及影響到資料品質(zhì)的關(guān)系非常重要，一方 面需要分析地震子波的特性，另一方面要分析近源波場(chǎng)的傳播和衰減規(guī)律，這就涉及到近 源強(qiáng)震波場(chǎng)的資料采集和分析。在資料采集過(guò)程中，地表檢波器接收波場(chǎng)的不完整，同時(shí)， 常規(guī)檢波器的動(dòng)態(tài)范圍不能滿足近震源強(qiáng)震波場(chǎng)的記錄，也就成為制約該地區(qū)地震勘探順 利進(jìn)行的巨大障礙。本申請(qǐng)人中國(guó)專利2008200205800公布了一種測(cè)井檢波器裝置，其一種氣控式的 單級(jí)測(cè)井檢波器裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，適宜在野外進(jìn)行快速、方便地單點(diǎn)測(cè)井 使用。隨著對(duì)微測(cè)井垂直地震剖面，這一地震觀測(cè)方法的深入研究和實(shí)踐，該類裝置仍存在 如下使用局限性(1)單級(jí)測(cè)井檢波器主體，決定了在使用過(guò)程中只能將該主體按一定規(guī) 律進(jìn)行逐點(diǎn)的單點(diǎn)采集，并重復(fù)推靠、重復(fù)激發(fā)震源、重復(fù)接受信號(hào)，然而重復(fù)激發(fā)的震源 信號(hào)能量不盡相同，所包含的各頻率也不盡相同，因此對(duì)于多次單點(diǎn)激發(fā)單點(diǎn)接收的地震 信號(hào)無(wú)法很好的反映該區(qū)域地質(zhì)的客觀情況；(2)由于采用軟提繩結(jié)構(gòu)，不能控制橫波分 量檢波器在井中的方向，無(wú)法確保橫波分量始終能與震源方向保持一特定夾角關(guān)系。因此， 最終處理的地震資料將不能完全反映實(shí)際的地質(zhì)構(gòu)造，也就無(wú)法準(zhǔn)確地分析近源波場(chǎng)的傳 播和衰減規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、合 理，操作、使用方便，各級(jí)控制靈活、推靠位置準(zhǔn)確，并且可定向施工和接收、具有良好的級(jí)
3間吸震隔離功能的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其 設(shè)有若干個(gè)測(cè)井檢波器單元，每個(gè)測(cè)井檢波器單元包括有筒狀主體、安裝在筒狀主體上的 三分量檢波器和井壁推靠裝置，其特征是所說(shuō)測(cè)井檢波器單元兩端連接固定吸震隔離單 元，吸震隔離單元之間設(shè)有級(jí)間硬連接桿組件，若干個(gè)測(cè)井檢波器單元、吸震隔離單元、級(jí) 間硬連接桿組件串聯(lián)，組成多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，在一口井中實(shí)現(xiàn)檢波器多位置點(diǎn)同 時(shí)定向接收。本發(fā)明所說(shuō)的井壁推靠裝置由電動(dòng)推桿、支臂、連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，電動(dòng)推桿安裝在筒 狀主體內(nèi)，其通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將電動(dòng)推桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為支臂的側(cè)向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，帶動(dòng)支臂 張開或收攏，實(shí)現(xiàn)井壁定位固定。本發(fā)明所說(shuō)的測(cè)井檢波器單元的筒狀主體包括檢波器固定體、支臂推靠連接體、 電動(dòng)推桿連接體，各部分之間通過(guò)螺紋連接，螺紋連接處設(shè)有頂緊螺釘。從而保證信號(hào)接收 部分的銷軸孔與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分的銷軸孔平行一致。本發(fā)明所說(shuō)的每級(jí)的檢波器固定體中均 安裝有呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的三分量檢波器，其中一橫波分量與支臂伸出方向一致。電動(dòng) 推桿連接體的殼體內(nèi)安裝有電動(dòng)推桿，外接直流電源的正反向控制、驅(qū)動(dòng)其直線伸出或收 回。本發(fā)明所說(shuō)的吸震隔離單元與測(cè)井檢波器單元、級(jí)間硬連接桿組件間通過(guò)銷軸孔 和圓銷軸進(jìn)行連接?？纱_保所連接多級(jí)測(cè)井檢波器單元之間保持很好的同向性，保證多級(jí) 測(cè)井檢波器裝置中相同分量的檢波器指向相同。本發(fā)明的多級(jí)測(cè)井檢波器裝置具有直徑小、連接拆卸方便的特點(diǎn)，非常適合于野 外水鉆、風(fēng)鉆施工井的使用。每一級(jí)測(cè)井檢波器單元均具有良好的通用性，多級(jí)測(cè)井檢波器 單元可按任意前后順序進(jìn)行串聯(lián)，并可實(shí)現(xiàn)單級(jí)獨(dú)立控制；在施工過(guò)程中可以根據(jù)具體的 施工需求來(lái)加減組裝的級(jí)數(shù)，另外增加或減少級(jí)間連接桿組件的數(shù)量以及改變連接桿的長(zhǎng) 度，即可改變多級(jí)測(cè)井檢波器裝置的級(jí)間間距。對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單、合理，操 作、使用方便，各級(jí)控制靈活、推靠位置準(zhǔn)確，并且可定向施工和接收，具有良好的級(jí)間吸震 隔離功能，適用于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等的測(cè)井檢波。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的組裝狀態(tài)示意圖；圖2是本發(fā)明單級(jí)測(cè)井檢波器裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中級(jí)間硬連接桿組件左視示意圖；圖4是本發(fā)明的吸震隔離單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.接頭，2.吸震隔離單元，3.檢波器固定體，4.支臂推靠連接體，5.電動(dòng)推 桿連接體，6.支臂，7.電動(dòng)推桿，8.連桿機(jī)構(gòu)，9.穿桿塊，10.接頭，11.短間隔桿，12.長(zhǎng)連 接桿，13.抽頭接頭，14.電源接頭，15.連接塊，16.法蘭片，17.彈性塊，18.多芯電纜。
具體實(shí)施例方式從圖1、圖2中可以看出，本發(fā)明一種多級(jí)定向的測(cè)井檢波器裝置，其設(shè)有若干個(gè)測(cè)井檢波器單元，每個(gè)測(cè)井檢波器單元包括有筒狀主體、安裝在筒狀主體上的三分量檢波 器和井壁推靠裝置等。本發(fā)明筒狀主體為細(xì)長(zhǎng)圓柱形結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)組成包括檢波器固定體3、支臂推 靠連接體4、電動(dòng)推桿連接體5，各部分之間通過(guò)螺紋連接，螺紋連接處設(shè)有頂緊螺釘。從而 保證信號(hào)接收部分的銷軸孔與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分的銷軸孔平行一致。本發(fā)明所說(shuō)的井壁推靠裝置由電動(dòng)推桿7、支臂6、連桿機(jī)構(gòu)8構(gòu)成，電動(dòng)推桿7安 裝在筒狀主體的電動(dòng)推桿連接體5內(nèi)，外接直流電源的正反向控制可驅(qū)動(dòng)推桿直線伸出或 收回。支臂推靠連接體4安裝有連桿機(jī)構(gòu)8及支臂6。展開的機(jī)械支臂6可將測(cè)井檢波器 單元緊緊地推靠到井筒側(cè)壁上。電動(dòng)推桿7作為支臂6活動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分，其通過(guò)電源 接頭14獲得來(lái)自多芯電纜18的可控?fù)Q向電源控制，電動(dòng)推桿的推桿可相應(yīng)地伸出或收回， 進(jìn)而控制支臂6的張開或閉合。通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)8將電動(dòng)推桿7的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為支臂6的 側(cè)向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，帶動(dòng)支臂6張開或收攏，實(shí)現(xiàn)井壁定位固定。支臂6、連桿機(jī)構(gòu)8之間的連接 和運(yùn)動(dòng)關(guān)系在本申請(qǐng)人的中國(guó)專利2008200205800已經(jīng)公開，不再詳述。本發(fā)明所說(shuō)的每級(jí)檢波器固定體3中均密封安裝有三只呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的 三分量檢波器，其中一橫波分量與支臂6伸出方向一致。三分量檢波器用于從多方位接收 地震信號(hào)，并由抽頭接頭13與多芯電纜18線相連接，將檢波器的輸出信號(hào)傳輸給地面的地 震儀器。多個(gè)測(cè)井檢波器單元的抽頭接頭13由同一根多芯電纜18與地面儀器相連接。本發(fā)明所說(shuō)測(cè)井檢波器單元上下兩端各連接固定一個(gè)吸震隔離單元2，吸震隔離 單元之間設(shè)有級(jí)間硬連接桿組件，若干個(gè)測(cè)井檢波器單元、吸震隔離單元、級(jí)間硬連接桿組 件串聯(lián)，組成多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，在一口井中實(shí)現(xiàn)檢波器多位置點(diǎn)同時(shí)定向接收。本發(fā)明所說(shuō)吸震隔離單元2又分別與相應(yīng)的吸震器接頭10、接頭1相連接，其連接 均是通過(guò)銷軸進(jìn)行定向固定連接。這樣每級(jí)測(cè)井檢波器單元中的三分量檢波器就可與吸震器接頭10、接頭1保持很 好地定向控制。為方便井上安裝，在電動(dòng)推桿連接體5和上端吸震隔離單元2之間還設(shè)有 帶徑向通孔的穿桿塊9。本發(fā)明所說(shuō)吸震隔離單元2主要由連接塊15、法蘭片16及彈性塊17組成。如圖 4所示。通過(guò)彈性塊17吸震，隔離兩端連接塊15的硬連接。這樣，可確保各級(jí)測(cè)井檢波器 單元接受信號(hào)不互相影響。本發(fā)明所說(shuō)吸震隔離單元之間設(shè)有級(jí)間硬連接桿組件。本發(fā)明的級(jí)間硬連接桿組 件主要包括長(zhǎng)連接桿12、短間隔桿11等。如圖2、圖3所示。短間隔桿11上設(shè)有橫向通 孔，以便于施工裝配。長(zhǎng)連接桿12和短間隔桿11的組合使用，可確保組合的連接桿組件仍 接近軟管的性質(zhì)來(lái)適應(yīng)井筒的曲折變化，降低對(duì)施工井筒的施工要求，否則將造成卡井。級(jí) 間硬連接桿組件的內(nèi)部連接以及與吸震器接頭10、接頭1均通過(guò)銷軸孔和螺紋銷軸進(jìn)行連 接，可以有效地保證整個(gè)級(jí)間硬連接桿組件乃至整個(gè)多級(jí)測(cè)井檢波器裝置的定向功能。若 干個(gè)測(cè)井檢波器單元、吸震隔離單元、級(jí)間硬連接桿組件串聯(lián)，組成多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝 置，在一口井中實(shí)現(xiàn)檢波器多位置點(diǎn)同時(shí)定向接收。本發(fā)明具體施工時(shí)，首先要使用一根30CM長(zhǎng)的剛性桿穿過(guò)穿桿塊9的通孔，將第 一級(jí)測(cè)井檢波器單元卡在施工井口處，此時(shí)可方便地將已事先連接好地一套級(jí)間硬連接桿 組件與井口的測(cè)井檢波器單元進(jìn)行定向連接，并將井口測(cè)井檢波器單元的抽頭接頭13、電源接頭14與多芯電纜18的第一組抽頭接頭相對(duì)應(yīng)連接。連接完畢，即可取另一根剛性桿 自下往上依次穿住級(jí)間硬連接桿組件中短間隔桿11的通孔，將第一級(jí)測(cè)井檢波器單元和 級(jí)間硬連接桿組件等依次下放一段距離；然后再將第二級(jí)測(cè)井檢波器單元的吸震器接頭1 與井口處的短間隔桿11相連接，再用剛性桿穿過(guò)穿桿塊9的通孔，將第二級(jí)測(cè)井檢波器單 元卡在施工井口處。如此規(guī)律的安裝連接即可將多級(jí)的測(cè)井檢波器單元依次下放到施工井 中。在施工安裝過(guò)程中，每一級(jí)的測(cè)井檢波器單元長(zhǎng)度、狀態(tài)均相同，每一級(jí)的級(jí)間硬連接 桿組件的連接和長(zhǎng)度也相同，可按任意前后順序進(jìn)行連接組裝。當(dāng)需要井中的檢波器與相應(yīng)的震源成特定的角度關(guān)系，則只需用剛性桿扳動(dòng)短間 隔桿11即可達(dá)到目的。檢波器全部放入井筒中時(shí)可通過(guò)地面的電源控制系統(tǒng)，將多級(jí)測(cè)井 檢波器單元的支臂6依次推開，使之與井壁達(dá)到良好耦合。施工數(shù)據(jù)采集完畢后，通過(guò)地面 的電源控制系統(tǒng)，將多級(jí)測(cè)井檢波器單元的支臂6收攏，再使用剛性桿將級(jí)間硬連接桿組 件和測(cè)井檢波器單元依次從井筒中取出。本發(fā)明的多級(jí)測(cè)井檢波器裝置具有直徑小、連接拆卸方便的特點(diǎn)，非常適合于野 外水鉆、風(fēng)鉆施工井的使用。每一級(jí)測(cè)井檢波器單元均具有良好的通用性，多級(jí)測(cè)井檢波器 單元可按任意前后順序進(jìn)行串聯(lián)，并可實(shí)現(xiàn)單級(jí)獨(dú)立控制；在施工過(guò)程中可以根據(jù)具體的 施工需求來(lái)加減組裝的級(jí)數(shù)，另外增加或減少級(jí)間連接桿組件的數(shù)量以及改變連接桿的長(zhǎng) 度，即可改變多級(jí)測(cè)井檢波器裝置的級(jí)間間距。本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單、合理，操作、使用方便，各 級(jí)控制靈活、推靠位置準(zhǔn)確，并且可定向施工和接收，具有良好的級(jí)間吸震隔離功能，適用 于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等的測(cè)井檢波。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其設(shè)有若干個(gè)測(cè)井檢波器單元，每個(gè)測(cè)井檢波器單 元包括有筒狀主體、安裝在筒狀主體上的三分量檢波器和井壁推靠裝置，其特征是所說(shuō)測(cè) 井檢波器單元兩端連接固定吸震隔離單元，吸震隔離單元之間設(shè)有級(jí)間硬連接桿組件，若 干個(gè)測(cè)井檢波器單元、吸震隔離單元、級(jí)間硬連接桿組件串聯(lián)，組成多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝 置，在一口井中實(shí)現(xiàn)檢波器多位置點(diǎn)同時(shí)定向接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的多個(gè)測(cè)井檢波 器單元的抽頭接頭由同一根多芯電纜與地面儀器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的井壁推靠裝置 由電動(dòng)推桿、支臂、連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，電動(dòng)推桿安裝在筒狀主體內(nèi)，其通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將電動(dòng)推 桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為支臂的側(cè)向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，帶動(dòng)支臂張開或收攏，實(shí)現(xiàn)井壁定位固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的測(cè)井檢波器單 元的筒狀主體包括檢波器固定體、支臂推靠連接體、電動(dòng)推桿連接體，各部分之間通過(guò)螺紋 連接，螺紋連接處設(shè)有頂緊螺釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的檢波器固定體 中安裝有呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的三分量檢波器，其中一橫波分量與支臂伸出方向一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的吸震隔離單元 與測(cè)井檢波器單元、級(jí)間硬連接桿組件間通過(guò)銷軸孔和圓銷軸進(jìn)行連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的吸震隔離單元 主要由連接塊、法蘭片及彈性塊組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的測(cè)井檢波器單 元筒狀主體和上端吸震隔離單元之間還設(shè)有帶徑向通孔的穿桿塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其特征是所說(shuō)的級(jí)間硬連接桿 組件由長(zhǎng)連接桿、短間隔桿組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，其設(shè)有若干個(gè)測(cè)井檢波器單元，每個(gè)測(cè)井檢波器單元包括有筒狀主體、安裝在筒狀主體上的三分量檢波器和井壁推靠裝置，所說(shuō)測(cè)井檢波器單元兩端連接固定吸震隔離單元，吸震隔離單元之間設(shè)有級(jí)間硬連接桿組件，若干個(gè)測(cè)井檢波器單元、吸震隔離單元、級(jí)間硬連接桿組件串聯(lián)，組成多級(jí)定向測(cè)井檢波器裝置，在一口井中實(shí)現(xiàn)檢波器多位置點(diǎn)同時(shí)接收。施工過(guò)程中可以根據(jù)具體的施工需求來(lái)加減組裝的級(jí)數(shù)。本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單、合理，連接拆卸方便，各級(jí)控制靈活、推靠位置準(zhǔn)確，并且可定向施工和接收，具有良好的級(jí)間吸震隔離功能，適用于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等的測(cè)井檢波。
文檔編號(hào)E21B49/00GK102096096SQ20091025874
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者于富文, 劉志田, 吳學(xué)兵, 孫中心, 宋志勇, 戚全, 李艷艷, 楊德寬, 王文爭(zhēng), 申恒廣, 胡立新, 趙冰, 顏永安 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局地球物理勘探開發(fā)公司, 威海雙豐物探設(shè)備股份有限公司