專利名稱：多級三分量檢波器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于石油勘探的地震檢波器裝置，具體地說是一種適用于小 井徑、可定向探測的多級三分量檢波器裝置。
背景技術(shù)：
目前，我們在石油、煤炭行業(yè)進(jìn)行地質(zhì)勘測時，傳統(tǒng)的多級三分量檢波器都存在定 向較為困難，或者體積較大，不方便運輸，使用成本較高的問題；特別是對于在小口徑勘測 井作業(yè)以及使用多級定向檢波器過程中，存在每只檢波器間的方向性難以控制、檢波器與 井壁間的耦合性能不好，以及檢波器的外形尺寸偏大等問題；特別是當(dāng)井底下有泥漿等情 況時，普通三分量檢波器難以推送到預(yù)定檢測位置。國外有大型的測井設(shè)備，其特點是直徑 粗、重量大、施工操作和維護(hù)復(fù)雜，對施工井的要求非常嚴(yán)格和苛刻，需要施工井的井徑較 大。本申請人中國專利2008200205800公布了一種測井檢波器裝置，其一種氣控式的 單級測井檢波器裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，適宜在野外進(jìn)行快速、方便地單點測井 使用。隨著對微測井垂直地震剖面，這一地震觀測方法的深入研究和實踐，該類裝置仍存在 如下使用局限性(1)單級測井檢波器主體，決定了在使用過程中只能將該主體按一定規(guī) 律進(jìn)行逐點的單點采集，并重復(fù)推靠、重復(fù)激發(fā)震源、重復(fù)接受信號，然而重復(fù)激發(fā)的震源 信號能量不盡相同，所包含的各頻率也不盡相同，因此對于多次單點激發(fā)單點接收的地震 信號無法很好的反映該區(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際的地質(zhì)構(gòu)造，也就無法準(zhǔn)確地分析相應(yīng)波場的傳 播和衰減規(guī)律。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種構(gòu)造簡 單、合理，檢波器定位準(zhǔn)確，信號抗干擾能力強，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蜏?zhǔn)確性高，具有良好的 定向性，以及與井壁間良好的耦合性的多級三分量檢波器裝置。本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種多級三分量檢波器裝置， 其設(shè)有若干個檢波器單元和推送桿，每個檢波器單元設(shè)有一筒狀主體，三分量檢波器安裝 在筒狀主體內(nèi)，檢波器單元之間通過鋼絲繩連接，通過鋼絲繩實現(xiàn)檢波器的提拉和收回，其 特征是所說檢波器單元筒狀主體外側(cè)設(shè)有一彈性支撐臂，依靠彈性支撐臂彈力實現(xiàn)與井 壁的貼壁耦合，推送桿由若干節(jié)連接桿組合聯(lián)接而成，每節(jié)連接桿上設(shè)有一叉槽，叉槽與安 裝在彈性支撐臂上的支臂銷軸配合，實現(xiàn)向下定向推送檢波器單元。本實用新型所說的筒狀主體內(nèi)還內(nèi)置安裝有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。三分量檢波器分別在X、 Y、Z三個分量上拾取相應(yīng)的震動信號，通過各自獨立的傳輸通道以模擬量信號輸出，模擬信 號分別經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)多路控制電路進(jìn)行串行輸出。數(shù)字量的信號輸出，避免了模擬量信號在長距離傳輸時的信號衰減和外界電、磁的干擾。本實用新型所說的多級三分量檢波器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器串行輸出的數(shù)字信號由防 水插頭與一根多芯電纜相連接，將信號傳輸給地面的地震儀器。多芯電纜既是電路電源線、 也是數(shù)字信號輸出線。所說多芯電纜最好為20芯電纜。所說防水插頭相應(yīng)地最好為20芯 公插頭和20芯母插頭。本實用新型所說的每級檢波器單元筒狀主體中均安裝有呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的 三分量檢波器機芯，其中一橫波分量與彈性支撐臂伸出方向一致。本實用新型可將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，提高三分量的抗干擾能力，同時所用 線纜數(shù)量也大為減少，將噪聲減少到最低，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蜏?zhǔn)確性。通過防水插 頭的連接，大大提高了使用效率，同時對于維修檢測也提供了方便條件。檢波器單元筒狀主 體依靠彈性支撐臂彈力實現(xiàn)與井壁的貼壁耦合，有著良好的定向性，通過推送桿將多級三 分量檢波器送入井中，既有效的解決了檢波器在下送過程中位置的準(zhǔn)確定位，又解決了檢 波器下送過程中遇到井壁內(nèi)障礙而不能順利送入預(yù)定位置的問題。在施工過程中可以根據(jù) 具體的施工需求來加減組裝的級數(shù)，每一級檢波器單元均具有良好的通用性，并可實現(xiàn)單 級獨立控制。對照現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、連接方便可靠，具有直徑尺寸小、小孔徑 適應(yīng)性強、連接拆卸方便的特點，大大降低了勘測成本。適用于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以 及建筑工程等的測井檢波。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型單級檢波器單元示意圖；圖3是本實用新型推送桿單節(jié)連接桿示意圖。圖中1.鋼絲繩，2.環(huán)頭螺栓，3.端蓋，4.筒狀主體，5.多芯電纜，6.機芯，7.模 數(shù)轉(zhuǎn)換器，8.彈性支撐臂，9.防水插頭，10.推送桿，11.連接桿外接頭，12.連接桿內(nèi)接頭， 13.叉槽，14.支臂銷軸。
具體實施方式
從圖1、圖2、圖3中可以看出，本實用新型一種多級三分量檢波器裝置，其設(shè)有若 干個檢波器單元和推送桿10，每個檢波器單元設(shè)有一筒狀主體4，筒狀主體4為細(xì)長圓柱形 結(jié)構(gòu)，其上部連接有端蓋3，端蓋3上連接一環(huán)頭螺栓2，筒狀主體4通過環(huán)頭螺栓2與鋼絲 繩1連接。這樣，檢波器單元之間通過鋼絲繩1連接，通過鋼絲繩1實現(xiàn)檢波器的提拉和收 回。三分量檢波器機芯6安裝在筒狀主體4內(nèi)。三分量檢波器機芯6密封安裝，呈笛卡爾 坐標(biāo)系分布。其中一橫波分量與彈性支撐臂8伸出方向一致。三分量檢波器用于從多方位 接收地震信號，并由防水插頭9與多芯電纜5相連接，將輸出信號傳輸給地面的地震儀器。本實用新型的特點是所說檢波器單元筒狀主體4外側(cè)設(shè)有一彈性支撐臂8，所說 的彈性支撐臂8可以是一板簧，其用螺栓連接于筒狀主體4外側(cè)。依靠彈性支撐臂8彈力 實現(xiàn)與井壁的貼壁耦合。推送桿10由若干節(jié)連接桿組合聯(lián)接而成。本實用新型每節(jié)連接桿上通過焊接或螺釘緊固等方式剛性設(shè)有連接桿外接頭11、連接桿內(nèi)接頭12。前一節(jié)連接桿通過其連接桿外接頭11與后一節(jié)連接桿的連接桿內(nèi)接頭 12快速連接。每節(jié)連接桿上設(shè)有一叉槽13，叉槽13與安裝在彈性支撐臂8上的支臂銷軸 14配合，實現(xiàn)向下定向推送檢波器單元。連接桿依靠內(nèi)外接頭進(jìn)行連接，連接桿內(nèi)接頭12 是一封閉圓管，圓管頂端開有十字槽，兩根剛性連接桿連接時必須將帶有外接頭的連接桿 放平才能與另一根連接桿的內(nèi)接頭12對接，此時連接桿外接頭11沉入內(nèi)接頭12圓柱中， 然后將帶外接頭的連接桿旋轉(zhuǎn)成豎直狀態(tài)，連接桿外接頭11就被連接桿內(nèi)接頭12卡住，實 現(xiàn)快速連接；而要想拆開連接必須再次將其中一根連接桿放平，才能將兩根連接連接桿拆 開，實現(xiàn)快速拆卸。本實用新型推送桿10可根據(jù)實際深度做出更換調(diào)整，推送桿10組合完成后可以 在井中完成小角度的變向，如果勘測井出現(xiàn)深度方向有偏離情況，推送桿仍然可以將三分 量檢波器送到預(yù)定勘測位置。本實用新型所說的彈性支撐臂8是一種推靠裝置，依靠彈性支撐臂8彈力來實現(xiàn) 與井壁的完全貼壁耦合，對三分量檢波器實現(xiàn)了定向的功能。所說的彈性支撐臂8是一弧 形板簧?；⌒伟寤梢欢擞寐菟ㄟB接于筒狀主體4外側(cè)，弧形板簧上通過焊接或螺釘緊固等 方式剛性連接一支臂銷軸14，支臂銷軸14與推送桿10的叉槽13形成可動連接。當(dāng)對鋼 絲繩施加向上的拉力時，支臂銷軸13可以輕易地卡在推送桿10的叉槽13缺口中，此時對 剛性推送桿10施加壓力，不僅能使彈性支撐臂8板簧受力壓扁，利于下井運動，還能對筒狀 主體4的擺動方向進(jìn)行可控干預(yù)，使得多級連接后的多個筒狀主體4均在一個可控的定向 范圍內(nèi)，實現(xiàn)向下定向推送檢波器。如圖2、圖3所示，本實用新型支臂銷軸14與推送桿10 上的叉槽配合連接。由于叉槽13是向下開槽，所以當(dāng)運行到預(yù)定位置，需要向上提起推送 桿10時，其可以很自然地與支臂銷軸14脫離，實現(xiàn)推送桿的收回。本實用新型檢波器單元筒狀主體依靠彈性支撐臂彈力實現(xiàn)與井壁的貼壁耦合，有 著良好的定向性，通過推送桿將三分量檢波器送入井中，既有效的解決了檢波器在下送過 程中位置的準(zhǔn)確定位，又解決了檢波器下送過程中遇到井壁內(nèi)障礙而不能順利送入預(yù)定位 置的問題。在施工過程中可以根據(jù)具體的施工需求來加減組裝的級數(shù)，每一級檢波器單元 均具有良好的通用性，并可實現(xiàn)單級獨立控制。 本實用新型筒狀主體4內(nèi)還內(nèi)置安裝有模數(shù)轉(zhuǎn)換器7，三分量檢波器分別在X、Y、 Z三個分量上拾取相應(yīng)的震動信號，通過各自獨立的傳輸通道以模擬量信號輸出，模擬信號 分別經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)多路控制電路進(jìn)行串行輸出。數(shù)字量的信號 輸出，避免了模擬量信號在長距離傳輸時的信號衰減和外界電、磁的干擾。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器 7的具體組成、連接屬于公知技術(shù)，不再詳述。本實用新型可將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，提 高三分量的抗干擾能力。 本實用新型多級檢波器單元之間的信號傳輸由防水插頭9和多芯電纜5組成。防 水插頭9和多芯電纜5主要用于多級三分量檢波器單元之間的電氣連接。具體使用時，只 需將多芯電纜5的母插頭與下面一級的公插頭對接、將多芯電纜5的公插頭與上面一級的 母插頭對接，即可將下面一級主體的電源線、數(shù)字信號線與上一級的相應(yīng)接線相連，而當(dāng)使 用完畢之后只需斷開公母插頭即可實現(xiàn)多芯電纜5與單級三分量檢波器裝置的快速分離， 便于存放、運輸以及維修、維護(hù)使用。所說多芯電纜最好為20芯電纜。所說防水插頭相應(yīng) 地最好為20芯公插頭和20芯母插頭。這樣，所用線纜數(shù)量大大減少，將噪聲減少到最低，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蜏?zhǔn)確性。通過防水插頭連接，大大提高了使用效率，同時對于維 修檢測也提供了方便條件。本實用新型具體推送操作過程是首先分別組裝推送桿10和多級檢波器單元。將 剛性連接桿進(jìn)行對接完成后，支臂銷軸14直接卡在剛性推送桿10的叉槽13中，然后進(jìn)行 推送操作，推送桿帶動筒狀主體4以及彈性支撐臂8向井下運行，推送桿既起到了推動作用 同時又起到了定向作用。最后將三分量檢波器推送至井內(nèi)，到達(dá)檢測位置時，彈性支撐臂8 將三分量檢波器推靠到井壁上，實現(xiàn)了與井壁間的耦合。根據(jù)推送桿的標(biāo)定，到達(dá)井下預(yù)定 深度，而后向上提拉推送桿10，叉槽13與支臂銷軸14實現(xiàn)快速分離，將推送桿拉出井口。 而三分量檢波器依靠彈性支臂推靠在井壁上。檢波試驗完成后，拖動鋼絲繩1，將下井的三 分量檢波器單元依次拉出井口，從而實現(xiàn)了整個三分量檢波器以及推送桿的下井和收回。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、連接方便可靠，操作、使用方便，具有直徑尺寸小，小孔徑適 應(yīng)性強，連接拆卸方便的特點，并且可定向施工和接收，大大降低了勘測成本。適用于石油 地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等的測井檢波。
權(quán)利要求一種多級三分量檢波器裝置，其設(shè)有若干個檢波器單元和推送桿，每個檢波器單元設(shè)有一筒狀主體，三分量檢波器安裝在筒狀主體內(nèi)，檢波器單元之間通過鋼絲繩連接，通過鋼絲繩實現(xiàn)檢波器的提拉和收回，其特征是所說檢波器單元筒狀主體外側(cè)設(shè)有一彈性支撐臂，依靠彈性支撐臂彈力實現(xiàn)與井壁的貼壁耦合，推送桿由若干節(jié)連接桿組合聯(lián)接而成，每節(jié)連接桿上設(shè)有一叉槽，叉槽與安裝在彈性支撐臂上的支臂銷軸配合，實現(xiàn)向下定向推送檢波器單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級三分量檢波器裝置，其特征是所說的筒狀主體內(nèi)還內(nèi) 置安裝有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級三分量檢波器裝置，其特征是多級檢波器單元之間由 防水插頭與一根多芯電纜相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級三分量檢波器裝置，其特征是所說的多芯電纜為20芯 電纜，所說防水插頭相應(yīng)地為20芯公插頭和20芯母插頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級三分量檢波器裝置，其特征是所說的彈性支撐臂是一 弧形板簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級三分量檢波器裝置，其特征是所說的每級檢波器單元 筒狀主體中均安裝有呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的三分量檢波器機芯，其中一橫波分量與彈性支 撐臂伸出方向一致。
專利摘要本實用新型涉及一種多級三分量檢波器裝置，其設(shè)有若干個檢波器單元和推送桿，每個檢波器單元設(shè)有一筒狀主體，三分量檢波器安裝在筒狀主體內(nèi)，檢波器單元之間通過鋼絲繩連接，所說檢波器單元筒狀主體外側(cè)設(shè)有一彈性支撐臂，依靠彈性支撐臂彈力實現(xiàn)與井壁的貼壁耦合，推送桿由若干節(jié)連接桿組合聯(lián)接而成，每節(jié)連接桿上設(shè)有一叉槽，叉槽與安裝在彈性支撐臂上的支臂銷軸配合，實現(xiàn)向下定向推送檢波器單元。本實用新型構(gòu)造緊湊、連接方便可靠，操作、使用簡便，具有直徑尺寸小，小孔徑適應(yīng)性強，連接拆卸方便的特點，并且可定向施工和接收，大大降低了勘測成本。適用于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等的測井檢波。
文檔編號G01V1/40GK201681163SQ20102019872
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者劉志田, 孫中心, 安峰, 宋加恩, 尚應(yīng)軍, 楊懷春, 武學(xué)兵, 王甲甲, 田殿倉, 申恒廣, 胡立新, 顏永安 申請人:中國石化集團(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