NL1017776C2 - Werkwijze en inrichting voor het uitzenden van radiale seismische golven in een stoffelijk medium door elektromagnetische inductie. - Google Patents
Werkwijze en inrichting voor het uitzenden van radiale seismische golven in een stoffelijk medium door elektromagnetische inductie. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1017776C2 NL1017776C2 NL1017776A NL1017776A NL1017776C2 NL 1017776 C2 NL1017776 C2 NL 1017776C2 NL 1017776 A NL1017776 A NL 1017776A NL 1017776 A NL1017776 A NL 1017776A NL 1017776 C2 NL1017776 C2 NL 1017776C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- seismic
- well
- coil
- waves
- coils
- Prior art date
Links
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 7
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/02—Generating seismic energy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/02—Generating seismic energy
- G01V1/04—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
- G01V1/52—Structural details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Korte beschrijving: Werkwijze en inrichting voor het uitzenden van radiale seismische golven in een stoffelijk medium door elektromagne tische inductie.
Gebied van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en op een inrichting voor het uitzenden van radiale seismische golven in een stoffelijk medium zoals de ondergrond, door elektromagnetische 5 inductie, met name gebruikt voor het opwekken van seismische golven in beklede putten of in een watermassa.
De inrichting volgens de uitvinding vindt met name toepassing bij activiteiten voor seismische opsporing of onderzoek van de ondergrond waarbij uitzending van seismische golven op gebruikelijke wijze 10 wordt veroorzaakt en de golven die worden gereflecteerd door de onregelmatigheden in de laag worden opgetekend door middel van seismische ontvangers (geofonen, hydrofonen) teneinde seismogrammen te vormen. De inrichting kan bijvoorbeeld worden gebruikt om seismische golven op te wekken in beklede of onbeklede putten of in een watermassa.
15
Achtergrond van de uitvinding
Er zijn verschillende soorten seismische bronnen geschikt om in putten uit te zenden. Deze betreffen: - hetzij een ontploffing: punt- of langwerpige lading, slagsnoer spi- 20 raaivormig gewikkeld om een stijve as, - hetzij een elektrische vonk (doorslag tussen elektroden in water, draadontploffing onder invloed van een elektrische ontlading, enzovoort) , - hetzij een verticale mechanische schok van een massa die valt of 25 wordt geworpen op een aambeeld dat is bevestigd op een pakker, hetgeen een verticale schuifspanning veroorzaakt op de putwand waarbij S-golven worden opgewekt, - of een horizontale schok, in een radiale richting, van een massa die door hydraulische of elektromagnetische middelen wordt voortbewo- 30 gen en die de wand van de put op een punt treft.
Geregelde trillingsbronnen van het piëzo-elektrische of magne-tostrictieve type, gekoppeld (of niet) met de putwand, die enkelvou- 101/776 - 2 - dige frequenties of signalen die zijn versleuteld of frequentie-gemo-duleerd door een oploopstuk uitzenden, worden ook gebruikt om seismische golven in putten op te wekken.
Deze bronnen kunnen worden gebruikt in een beklede of een onbe-5 klede put. In het geval van beklede putten, wordt hun doelmatigheid beïnvloed door de stijfheid van de bekleding die de spanning begrenst die wordt aangelegd op het omgevende medium.
Samenvatting van de uitvinding 10 De inrichting volgens de uitvinding gebruikt een welbekend na tuurkundig beginsel, dat wil zeggen de drijvende werking verschaft door een impuls-magnetisch veld dat reeds gebruikt wordt in andere gebieden, bijvoorbeeld: - het maken van mariene akoestische bronnen waarbij de afstoting 15 wordt gebruikt van twee metalen schijven die een platte spoel omgeven die wordt gevoed door een elektrische schokgenerator (vlakke structuur) , - het maken van elektromagnetische sluiters voor elektromagnetische stralingen (optisch of röntgenspectrum) bestaande uit een dunne meta- 20 len buis die op een lijn geplaatst is met en binnen een spoel welk impuls-magnetische veld ineenstorting veroorzaakt, - plasmaversnelling, enzovoort.
De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk radiale elastische golven op te wekken in een stoffelijk medium. Ze bestaat 25 in hoofdzaak uit het radiaal uitzetten van ten minste een gedeelte van de wand van een metalen buis in contact met het medium onder de invloed van een magnetische druk die wordt opgewekt door elektromagnetische inductie, onder uitzending in het medium van de elastische golven die zijn opgewekt in het medium onder de invloed van deze uit-30 zetting.
De inrichting volgens de uitvinding maakt het mogelijk om radiale elastische golven op te wekken in een stoffelijk medium. Ze omvat in hoofdzaak een metalen buis in contact met het medium en bewegings-middelen die binnen de buis zijn opgesteld om hetzij een isotrope 35 magnetische druk op de hele wand van de buis uit te oefenen, waarbij aldus een radiale uitzetting van de wand van de metalen buis veroorzaakt wordt, hetzij een anisotrope magnetische druk op de wand van de t Ό: 1 7 7 7 6 - 3 - buis, waarbij een (anisotrope) radiale uitzetting van slechts een gedeelte van de wand van de metalen buis wordt veroorzaakt.
Volgens een eerste uitvoeringsvorm omvatten de bewegingsmidde-len een spoel die gevormd is op bijvoorbeeld een isolerende as met 5 een constante of een wisselende wikkelspoed die kan toenemen vanaf het centrale gedeelte naar de einden van de spoel teneinde de dipool-straling langs de as van de spoel te vermeerderen, of af nemen vanaf het centrale gedeelte naar de einden van de spoel teneinde het akoestische stralingsdiagram te wijzigen als functie van de frequentie.
10 Volgens een andere uitvoeringsvorm omvatten de bewegingsmidde- len ten minste één spoel die is gevormd op een cilindrisch wandge-deelte van een spoel, bestemd om een anisotrope magnetische druk op te wekken die wordt uitgeoefend op ten minste een cilindrisch gedeelte van de buis.
15 De spoel kan een kern met hoge magnetische permeabiliteit en een lage coërcitiefkracht omvatten.
De elektrische generator kan een schokgenerator zijn die geschikt is om stroompulsen te verschaffen of een generator die geschikt is om stroompulstreinen te verschaffen teneinde trillingen in 20 het medium op te wekken. Deze pulstreingenerator kan bijvoorbeeld worden bestuurd door een besturingselement dat geschikt is om een besturingssignaal van variabele frequentie op te wekken.
De buis is bijvoorbeeld een putbekledingsbuis die mechanisch is gekoppeld met de lagen die de put omgeven, en de bewegingsmiddelen 25 kunnen een sonde omvatten die is verbonden met een elektrische be-krachtigingsgenerator, waarbij deze sonde geschikt is om in de put tot aan het ontstekingspunt te worden bewogen.
Volgens een uitvoeringsvorm omvat de elektrische generator bijvoorbeeld een condensatorbatterij die is opgesteld in een afgeschei-30 den gedeelte in de nabijheid van de sonde, en wordt gevoed door een elektrische bron op een afstand van het afgescheiden gedeelte.
Volgens een uitvoeringsvorm is de buis de zijwand van een verzegeld afgescheiden gedeelte, waarbij de bewegingsmiddelen een spoel omvatten die geplaatst is in het afgescheiden gedeelte, waarbij de 35 elektrische generator ten minste gedeeltelijk buiten het afgescheiden gedeelte is opgesteld.
De inrichting kan bijvoorbeeld worden gebruikt binnen het gebied van verrichtingen van onshore seismische opsporing of controle ' y' u i' {&» - 4 - van een ondergronds reservoir. In de lagen die de put omgeven worden golven uitgezonden door inschakelen van de elektrische generator 3, golven die worden gereflecteerd door de onregelmatigheden in de on-dergrondzone worden opgevangen en opgetekend, en de optekeningen wor-5 den verwerkt teneinde seismogrammen van de zone te vormen.
De inrichting kan bijvoorbeeld ook worden gebruikt binnen het gebied van verrichtingen van mariene seismische opsporing of controle van een ondergronds gebied onder een watermassa, met onderdompeling van afgescheiden gedeelte 19 (zie figuur 10) vanaf een voertuig of 10 een vast opgestelde installatie 20, uitzending van golven in de watermassa door inschakelen van elektrische generator 3, ontvangst en optekening van de golven die zijn gereflecteerd door de onregelmatigheden van het ondergronds gebied en verwerking van de optekeningen teneinde seismogrammen van het gebied te vormen.
15
Korte beschrijving van de tekening
Andere kenmerken en voordelen van de werkwijze en van de inrichting volgens de uitvinding zullen duidelijk worden door lezing van de beschrijving hierna van niet-beperkende voorbeelden van im-20 pulsbronnen, onder verwijzing naar de bijgaande tekening waarin: - figuur 1 schematisch het beginsel toont van de inrichting met een elektromagnetische stroompulsgenerator voor het opwekken van een uitzetting in een buis, figuur 2 de vereenvoudigde vervangingsschakeling toont van de 25 stroomgenerator, - figuur 3 schematisch de verdeling van de mechanische spanningen toont, - figuur 4 een praktijkvoorbeelduitvoeringsvorm van de pulsgenerator toont, 30 - figuur 5 een voorbeeld toont van verandering als functie van tijd van de spanning die wordt aangelegd op de hoofdspoel van de pulsgenerator, - figuur 6 een voorbeeld toont van verandering als functie van tijd van de overeenkomstige elektrische stroom die in de buis rond gaat, 35 - figuur 7 een voorbeeld toont van een seismisch signaal dat is opge vangen door een golfopnemer zoals een geofoon op een bepaalde afstand van de seismische bron, 10 1 7 7 7 6 - 5 - - figuur 8 het frequentiespectrum toont van het seismische signaal van figuur 7, - figuur 9 schematisch een variant toont van de uitvoeringsvorm van figuur 4, 5 - figuur 10 schematisch een toepassing toont van de inrichting voor opwekking van akoestische golven in water, - figuur 11 een uitvoeringsvorm toont die gebruikmaakt van vlakke spoelen die het mogelijk maken een anisotrope dipoolbron op te wekken, en 10 - figuur 12 de invloed op de buis toelicht van de stroom die is aan gelegd op de spoelen van figuur 11.
Gedetailleerde beschrijving
Teneinde seismische golven in een stoffelijk medium op te wek-15 ken wordt een verandering van de dwarsdoorsnede van een metalen buis 1 in contact met het medium opgewekt zoals boven genoemd, dat wil zeggen in het hier beschreven voorbeeld een radiale uitzetting van buis 1 onder de invloed van een magnetische druk die wordt opgewekt door elektromagnetische inductie.
20 Deze magnetische druk wordt opgewekt (figuur 1) door middel van een coaxiale spoel 2 met N wikkelingen die in buis 1 is geplaatst, waarop een intense elektrische stroompuls 1^ wordt aangelegd die wordt opgewekt door een elektrische schokgenerator 3, hetgeen een axiaal magnetisch veld H opwekt. Een geïnduceerde stroom I2, die door 25 metalen buis 1 in een cirkel gaat, wordt opgewekt door inductie. Axiaal magnetisch veld H wekt op elk element van buis 1 waardoorheen stroom I2 loopt een loodrechte elektromagnetische kracht F op die radiaal gericht is. De buis gedraagt zich plaatselijk als een enkele wikkeling die in zichzelf gesloten is.
3 0 Het spoel/bekledingssamenstel gedraagt zich als een luchttrans formator (figuur 2) met een primaire wikkeling LP (spoel 3) en een secundaire wikkeling LS (buis 1). Opdat de geïnduceerde stroom K ^ n «s OT? Λ v 'è i * J i o
A
- 6 - r άΦ e = - ^ dt j maximaal is, is een snelle fluxverandering ver eist. De verschafte elektrische ontlading kan worden verschaft door 5 de ontlading van condensators C.
De elektrische schokgenerator 3 omvat bijvoorbeeld (figuur 2) een ononderbroken toevoer 4, een condensatorbatterij 5, een vonk-spleet 6 die een stroomomklapping in spoel 2 waarborgt.
Over een groot gedeelte van de spoellengte zijn de opgewekte 10 golven samendrukkingsgolven PW (figuur 3) . In de nabijheid van de tegenoverliggende eindgedeelten van spoel 2 is het opgewekte magnetische veld dipolair en de opgewekte golven zijn eveneens S-typegolven.
Opdat dit proces zich ontwikkelt met een aanvaardbare doelmatigheid, moet de magnetische koppeling tussen opwekkings- 15 spoel/bekleding dicht bij 1 zijn, hetgeen inhoudt dat de spoel lang is in verhouding tot haar diameter en dat deze diameter dicht ligt bij de binnendiameter van de buis of bekleding. Een spoel van lengte L zodanig dat D/L <0,2 wordt bijvoorbeeld gekozen.
De f luxverandering moet ook zeer snel zijn opdat de inductie in 20 de secundaire kring zo intens mogelijk is en het oppervlak van de buis of bekleding die wordt onderworpen aan de radiale spanning moet voldoende zijn om een elastische straling in het gewenste frequentie-gebied te waarborgen.
De schokgenerator is aangepast aan de vervangingsschakeling van 25 de bron. De elektrische schakeling van schokgenerator 3 bestaat in hoofdzaak uit een zelfinductiespoel Lp en een weerstand. Teneinde de impulsmodus te behouden en een oscillerende ontlading te vermijden, waarvan de polariteitsomkeringen schadelijk zijn voor de condensatoren van de elektrische schokgenerator, moet het systeem worden inge-30 steld op kritische demping.
De elektrische vervangingsschakeling van de seismische bron is een transformator waarvan de secundaire spoel (de buis) in zichzelf gesloten is. De impedantie bij de primaire spoel van de transformator is die van de secundaire vermenigvuldigd met het kwadraat van de 35 transformatieverhouding. Wanneer de transformatieverhouding N is, is
de impedantie bij de· primaire spoel Zp = N2xZs. De bepaling van N
hangt af van de gebruikte buis en van de vervangingscapaciteit van de on11adings schakeling.
1 0 1 7 7 7 5 - 7 -
De overheersende frequentie hangt af van de elektrische resonantie van de vervangingsschakeling. Voor een gegeven energie en mid-denfrequentie bepalen de capaciteit van de elektrische schokgenerator en zijn oplaadspanning de waarde van de potentiële energie van het 5 systeem. De zelfinductiespoel van de bron zelf moet worden bemeten (lengte, aantal wikkelingen, enzovoort) om de gewenste gemiddelde frequentie te verkrijgen.
Buis 1 kan bijvoorbeeld een bekleding zijn en coaxiale spoel 2 wordt in de buis geplaatst op een diepte waarop het gewenst is om 10 radiale magnetische krachten op te wekken.
De seismische putbron die is weergegeven in figuur 4 omvat een stijve as 7 vervaardigd van een isolerend materiaal waarop een spoel 8 is gewikkeld en een elektrische kabel 9 die spoel 8 verbindt met schokgenerator 3. De elektrische kabel 9 is bijvoorbeeld een coaxiale 15 kabel, waarbij de tegenoverliggende einden van spoel 8 verbonden zijn met respectievelijk centrale geleider 10 en mantel 11. De elektrische kabel die spoel 8 verbindt met schokgenerator 3 moet zo kort mogelijk zijn om verliezen te voorkomen. Indien de seismische bron bestemd is voor opsporingshandelingen in betrekkelijk diepe putten W (typisch 2 0 van de orde van 200 m of meer), is de schokgenerator 3 verdeeld in twee gedeelten. De seismische bron is opgehangen door een kabelge-deelte 12 vanaf een houder 13 alwaar condensatorbatterij 5 en vonk-spleet 6 zijn geplaatst. Een andere elektrische kabel 14 verbindt houder 13 met een samenstel 15 dat bijvoorbeeld aan het oppervlak is 25 geplaatst en dat elektrische bron 4 en een aanzetschakeling 16 omvat (zie figuur 2).
Aanzetten van de elektrische schok is nauwkeurig (onzekerheid van de orde van 1 microseconde) en de bijna-afwezigheid van mechanische beweging, uitgezonderd de uitzetting van de buis, staat uitste-30 kende synchronisatie en goede herhaling van de signatuur van het uitgezonden signaal toe.
Voorbeelduitvoeringsvorm
Een spoel werd vervaardigd voor een 7-duims bekleding en een 35 schokgenerator met capacitieve opslag van 1 kilojoule werd daarmee verbonden (C=80 μΈ, V=5 kV). De spoel, die gemiddeld 145 mm in doorsnede was (150 mm in totale doorsnede) omvatte 200 wikkelingen in een 1017776 - 8 - enkele laag over een lengte van 1 meter. De weerstand van de kring bestaande uit 1 meter van de bekleding was. van de orde van ΙΟ-4 Ω.
Figuren 5 en 6 tonen respectievelijk de vorm van het signaal bij de uitvoer van de elektrische schokgenerator en die van de stroom die 5 rondgaat in de buis of bekleding. De puls heeft een golfvorm dicht bij de gewenste bij kritische demping. De stroompiek is van de orde van 300 kA, die een drukpiek van de orde van 60 kPa geeft.
Het uitgezonden seismische signaal dat wordt gemeten met een geofoon in een put 5 m boven de bron, is getoond in figuur 7. Zijn 10 spectrum is in overeenstemming met dat van de elektrische puls met een maximum amplitude in de buurt van 600 Hz (figuur 8).
Varianten
Teneinde de doelmatigheid van de bron te verbeteren kan het 15 axiale magnetische veld worden vergroot door een ferromagnetische kern 17 te plaatsen (zie figuur 4) in de opwekkingsspoel teneinde de onderlinge koppeling van de spoel met de buis of het bekledingsele-ment te verbeteren.
Vanwege de werkingswijze is het wezenlijk dat deze kern 17 lage 20 verliezen (hysterese, wervelstromen) vertoont en dat zijn mechanische stijfheid hoog is om de geometrische stabiliteit van de spoel te waarborgen. Een kern 17 vervaardigd van bijvoorbeeld keramiek (ferro-magnetisch ferriet met een lage coërcitiefkracht) voldoet aan dergelijke eisen. Het leent zich tot het wikkelen van de spoel die is in-25 gebed in het oppervlak van de as (vervaardigd van bijvoorbeeld keramiek) voor een betere maatstabiliteit van de spoel (hogere weerstand tegen de magnetische krachten waarvan ze zelf de zetel is) .
Andere varianten 30 Het is ook mogelijk om een wikkeling (2 of 8) met veranderlijke spoed te maken om de magnetische druk langs de buis te wegen teneinde het akoestische stralingsdiagram in te stellen. De spoed kan bijvoorbeeld symmetrisch afnemen vanaf het midden van spoel 2 om het akoestische stralingsdiagram aan te passen als een functie van de frequen-35 tie, of symmetrisch toenemen met een kleinere spoed in de nabijheid van de einden teneinde de dipoolstraling langs de as van de spoel te vergroten.
J ft J T *"* "'i' 1 0* . / ; - 9 -
Volgens de uitvoeringsvorm van figuren 11,. 12 omvatten de bewe-gingsmiddelen twee gekromde vlakke spoelen of platte spoelen 22A, 22B gevormd op twee tegenoverliggende gedeelten van de zijwand van een as 23 (bijvoorbeeld door inbedden op gegroefde wandgedeelten). Met deze 5 opbouw wekt het aanleggen van elektrische stromen op deze spoelen radiale krachten op op twee tegenoverliggende wandgedeelten 24 van buis 1. Een anisotrope dipoolbron wordt aldus gevormd.
Voor toepassingen in een beklede put is buis 1 de bekleding van de put zelf. In andere gevallen waar de inrichting in een onbeklede 10 put of in een holte gevormd in het medium wordt geplaatst, omvat deze een uitwendig buiselement of een cilindrische metalen huls die de elektrische opwekkingsschakelingen bevat.
Tot dusver zijn voorbeelden beschreven waarin het stoffelijke medium in contact met buis 1 een vast medium is. De inrichting zal 15 ook gebruikt kunnen worden voor het uitzenden van radiale elastische golven in water (figuur 10) zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. De as met zijn buitenste spoel 8, 21 zoals beschreven in figuren 4 of 12 is geplaatst in een buis 19 die gesloten is aan beide einden en elektrisch geïsoleerd is-van het uitwendige medium. De in-20 richting kan zijn bevestigd aan de rand van een schip of aan een drijvende structuur 20, of ondergedompeld worden voortgesleept door een sleeplijn 21 die bijvoorbeeld de coaxiale voedingskabel zoals kabel 9 kan zijn.
Een besturingswijze bestemd om seismische impulssignalen voort 25 te brengen is ook beschreven. Het is echter duidelijk dat, door spoel (2, 8) te voeden door middel van langere periodieke elektrische signalen, trillingen ook kunnen worden opgewekt in het medium dat de bron omgeeft. Een besturingselement 18 (zie figuur 9) wordt gebruikt, dat geschikt is om besturingssignalen met veranderlijke frequentie op 30 te wekken en dus om trillingen te verkrijgen met toenemende of afnemende frequentie, met een lineaire of logaritmische toename, of een opeenvolging van afzonderlijke frequenties. In een dergelijk geval kan de intensiteit van de elektrische signalen ook worden gebruikt om het lage frequentieniveau te verhogen indien dit nodig is.
35 De inrichting kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor opsporings handelingen alsmede voor seismische controlehandelingen in een koolwaterstof reservoir tijdens productie of ontwikkeling van een onder- 1 0 1 7 7 7 6 - 10 - gronds vloeistofopslagreservoir. Ze is met name bijzonder geschikt voor seismische luchtvak tomografie.
De verwerkingshandelingen van het seismische spoor omvatten gewoonlijk het correleren van de seismische signalen die zijn gereflec-5 teerd door de onregelmatigheden van het medium dat is onderzocht door het controle pilootsignaal van de triller. Omdat de radiale spanning die wordt uitgeoefend op het omgevende medium hier altijd wordt uitgeoefend in dezelfde richting, ongeacht de polariteit van het magnetische veld, wordt hetzij het pilootsignaal na gelijkrichting 10 hetzij het kwadraat van het pilootsignaal gebruikt als het referentiesignaal.
r ï # J 3# i J J §
Claims (12)
1. Werkwijze voor het opwekken van radiale seismische golven op enig punt van tenminste een gedeelte van een put door een geologische laag door middel van de invloed van een magnetische druk die wordt opgewekt door elektromagnetische inductie, met het kenmerk, dat een 5 metalen buis (1) die stevig is gekoppeld met de lagen die de put omgeven, is aangebracht langs heel genoemd putgedeelte en een elektromagnetische generator wordt neergelaten in de put naar een vastgesteld punt teneinde plaatselijk de buis uit te zetten door de invloed van een magnetische druk, onder uitzending in het medium van 10 de seismische golven die zijn opgewekt in het medium onder de invloed van deze uitzetting.
2. Seismische uitzendinrichting voor het opwekken van radiale seismische golven op enig punt van een put door een geologische laag 15 door middel van de invloed van een magnetische druk die is opgewekt door elektromagnetische inductie, met het kenmerk, dat de seismische uitzendinrichting een putgereedschap omvat, waarbij de put over een gedeelte van de lengte daarvan bekleed is met een metalen buis (1) die stevig is verbonden met de omgevende lagen, welk gereedschap door 20 middel van een elektrische draagkabel (14) is verbonden met middelen om dit langs heel het beklede deel van de put te bewegen, waarbij het gereedschap een langwerpige as (7) omvat waarop spoelen (8) zijn gewonden, en een elektrische generator (13,15) teneinde stroompulsen in de spoelen op te wekken en om, door magnetische druk, plaatselijke 25 uitzetting van de bekledingsbuis te veroorzaken onder uitzending van seismische golven in de laag.
3. Seismische uitzendinrichting voor het opwekken van radiale seismische golven op enig punt van een gebied van een put door een 30 geologische laag door middel van de invloed van een magnetische druk die is opgewekt door elektromagnetische inductie, met het kenmerk, dat deze een metalen buis (1) omvat die stevig is gekoppeld met de lagen die de volledige lengte van het gebied omgeven en een putgereedschap dat door middel van een elektrische draagkabel (14) is ver-35 bonden met middelen om dit langs het putgebied te bewegen, waarbij het gereedschap een langwerpige as (7) omvat waarop spoelen (8, 22) 1017776 - 12 - zijn gewonden en een elektrische generator (13, 15) bestemd om stroompulsen op te wekken in de spoelen en om, door magnetische druk, plaatselijke uitzetting van de bekledingsbuis te veroorzaken onder uitzending van seismische golven in de laag. 5
4. Seismische uitzendinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat spoelen (8) zijn gevormd op een isolerende as (7) met een gelijkblijvende wikkelspoed.
5. Seismische uitzendinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat spoelen (8) zijn gevormd op een isolerende as (7) met een toenemende wikkelspoed vanaf het centrale gedeelte naar de einden van de spoel, teneinde de dipoolstraling te vermeerderen langs de as van de spoel. 15
6. Seismische uitzendinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat spoelen (8) zijn gevormd op een isolerende as (7) met een afnemende wikkelspoed vanaf het centrale gedeelte naar de einden van de spoel, teneinde het akoestische stralingsdiagram te 20 wijzigen als een functie van de frequentie.
7. Seismische uitzendinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de spoelen ten minste een spoel (22) omvatten die is gevormd op een cilindrisch wandgedeelte van een as (23), bestemd om 25 een magnetische druk op te wekken die wordt uitgeoefend op tenminste een cilindrisch gedeelte (24) van buis (1).
8. Seismische uitzendinrichting volgens een van de conclusies 2-7, met het kenmerk, dat spoel (8, 21) een kern (17) omvat met hoge 30 magnetische permeabiliteit en lage coërcitiefkracht.
9. Seismische uitzendinrichting volgens een van de conclusies 2-8, met het kenmerk, dat de elektrische generator een condensator-batterij (5) omvat die is opgesteld in een afgescheiden gedeelte (13) 35 in de nabijheid van sonde (WS), die wordt gevoed door een elektrische seismische uitzendinrichting (5) op een afstand van het afgescheiden gedeelte (13). 1017776 - 13 -
10. Seismische uitzendinrichting volgens een van de conclusies 2-8, met het kenmerk, dat elektrische generator (3) een generator is die geschikt is om stroompulstreinen te verschaffen teneinde trillingen in het medium op te wekken. 5
11. Seismische uitzendinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat elektrische generator (3) een besturingselement (18) omvat dat geschikt is om een besturingssignaal met veranderlijke frequentie op te wekken. 10
12. Toepassing van de seismische uitzendinrichting volgens een van de conclusies 2-11, binnen het gebied van onshore seismische op-sporings- of controlehandelingen in een ondergronds gebied, onder uitzending van golven in de lagen die de put omgeven door inschakelen 15 van elektrische generator (3), opvangen en optekenen van de golven die zijn gereflecteerd door de onregelmatigheden van het ondergrondse gebied en verwerken van de optekeningen teneinde seismogrammen van genoemd gebied te vormen. Sj r „ -·. - ,·. · * . /·;»»» 1 · -· / .( y
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0004597A FR2807584B1 (fr) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | Methode et dispositif d'emission d'ondes elastiques radiales dans un milieu materiel par induction electromagnetique |
| FR0004597 | 2000-04-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1017776C2 true NL1017776C2 (nl) | 2001-10-15 |
Family
ID=8849099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1017776A NL1017776C2 (nl) | 2000-04-10 | 2001-04-05 | Werkwijze en inrichting voor het uitzenden van radiale seismische golven in een stoffelijk medium door elektromagnetische inductie. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6595285B2 (nl) |
| CA (1) | CA2343430C (nl) |
| FR (1) | FR2807584B1 (nl) |
| GB (1) | GB2367127B (nl) |
| NL (1) | NL1017776C2 (nl) |
| NO (2) | NO334653B1 (nl) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6782970B2 (en) * | 2002-04-25 | 2004-08-31 | Schlumberger Technology Corporation | Acoustic source using a shaftless electrical hammer |
| US7639562B2 (en) * | 2006-05-31 | 2009-12-29 | Baker Hughes Incorporated | Active noise cancellation through the use of magnetic coupling |
| FR2923615B1 (fr) * | 2007-11-12 | 2010-02-26 | Inst Francais Du Petrole | Source sismique permanente |
| US8113278B2 (en) | 2008-02-11 | 2012-02-14 | Hydroacoustics Inc. | System and method for enhanced oil recovery using an in-situ seismic energy generator |
| US8208347B2 (en) * | 2009-07-08 | 2012-06-26 | Geospace Technologies, Lp | Geophone having improved damping control |
| US8050144B2 (en) | 2009-07-08 | 2011-11-01 | Geospace Technologies Lp | Vertical geophone having improved distortion characteristics |
| US8098546B2 (en) | 2009-07-08 | 2012-01-17 | Geospace Technologies, Lp | Geophone having improved sensitivity |
| NO20100445A1 (no) * | 2010-03-26 | 2011-09-27 | Fmc Kongsberg Subsea As | Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn |
| CN102979514B (zh) * | 2012-11-22 | 2015-10-21 | 中国石油天然气集团公司 | 一种用于声波测井仪的承压电子仓 |
| CN104006041B (zh) * | 2013-02-25 | 2016-10-19 | 中国石油天然气集团公司 | 一种管道脉冲流发生器 |
| WO2014139585A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Fmc Kongsberg Subsea As | Method for determining a position of a water/cement boundary between pipes in a hydrocarbon well |
| WO2014139584A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Fmc Kongsberg Subsea As | Well tool |
| WO2014139583A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Fmc Kongsberg Subsea As | Well tool for use in a well pipe |
| BR112016011757A2 (pt) | 2013-12-17 | 2017-08-08 | Halliburton Energy Services Inc | Transmissor acústico para gerar um sinal acústico, ferramenta de perfilagem de fundo de poço, método para ajustar uma frequência ressonante de um transmissor acústico e método para comunicar entre dois componentes de um poço |
| US9810520B2 (en) | 2015-10-05 | 2017-11-07 | General Electric Company | Measuring relative concentricity deviations in a confined space between two circumferential elements |
| US10030961B2 (en) | 2015-11-27 | 2018-07-24 | General Electric Company | Gap measuring device |
| SE540205C2 (sv) * | 2016-06-17 | 2018-05-02 | Epiroc Rock Drills Ab | System och förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess |
| CN109413529A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-01 | 广州鹏兴科技有限公司 | 一种可自充电的蓝牙耳机 |
| CN110426732A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-08 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种声波测孔的震源装置及其控制方法 |
| CN112946748A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-11 | 南方科技大学 | 一种水下可控震源发生装置及方法 |
| CN112987080B (zh) * | 2021-04-22 | 2022-10-25 | 自然资源部第一海洋研究所 | 海底多波震源及海底探测系统 |
| CN113655518B (zh) * | 2021-08-26 | 2023-07-11 | 刘金华 | 一种地质矿产探测器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3258741A (en) * | 1966-06-28 | Acoustical signal generation by elec- trical coils deflecting a diaphragm | ||
| US2648837A (en) * | 1952-03-10 | 1953-08-11 | Standard Oil Dev Co | Pulsed sound system |
| US3334328A (en) * | 1963-07-01 | 1967-08-01 | Texas Instruments Inc | Acoustical radiating antenna |
| US3341811A (en) * | 1966-09-12 | 1967-09-12 | Phillips Petroleum Co | Acoustical signal generating |
| US4383591A (en) * | 1979-12-29 | 1983-05-17 | Kimio Ogura | Apparatus for generating P waves and S waves |
| US4541081A (en) * | 1982-02-25 | 1985-09-10 | Dresser Industries, Inc. | Electroacoustic transducer |
| DE3436829A1 (de) * | 1984-10-06 | 1986-04-10 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | Verfahren und vorrichtungen zum erzeugen von druck- oder scherwellen in einem festen medium |
| JPS62129905A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Toshiba Corp | フロツピ−デイスク装置の磁気ヘツド駆動回路 |
| US4922472A (en) * | 1986-08-18 | 1990-05-01 | Conoco Inc. | Apparatus for inducing elliptically polarized shear waves in an earth medium |
| US4875199A (en) * | 1986-09-09 | 1989-10-17 | Hutchins Roger W | Deep water transient sound generator |
| US5047992A (en) * | 1990-06-29 | 1991-09-10 | Texaco Inc. | Electromagnetically induced acoustic well logging |
| US5852262A (en) * | 1995-09-28 | 1998-12-22 | Magnetic Pulse, Inc. | Acoustic formation logging tool with improved transmitter |
-
2000
- 2000-04-10 FR FR0004597A patent/FR2807584B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-05 NL NL1017776A patent/NL1017776C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2001-04-06 GB GB0108649A patent/GB2367127B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-09 CA CA2343430A patent/CA2343430C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-09 NO NO20011788A patent/NO334653B1/no not_active IP Right Cessation
- 2001-04-10 US US09/828,966 patent/US6595285B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-08-13 NO NO20131110A patent/NO20131110L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2807584A1 (fr) | 2001-10-12 |
| GB0108649D0 (en) | 2001-05-30 |
| GB2367127A (en) | 2002-03-27 |
| GB2367127B (en) | 2004-09-01 |
| US6595285B2 (en) | 2003-07-22 |
| FR2807584B1 (fr) | 2006-11-17 |
| NO334653B1 (no) | 2014-05-05 |
| NO20011788L (no) | 2001-10-11 |
| NO20131110L (no) | 2001-10-11 |
| CA2343430C (fr) | 2010-09-14 |
| NO20011788D0 (no) | 2001-04-09 |
| CA2343430A1 (fr) | 2001-10-10 |
| US20010028602A1 (en) | 2001-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1017776C2 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het uitzenden van radiale seismische golven in een stoffelijk medium door elektromagnetische inductie. | |
| SU1376950A3 (ru) | Способ определени дефектов в колонне обсадных труб и устройство дл его осуществлени | |
| US4649526A (en) | Method and apparatus for multipole acoustic wave borehole logging | |
| CA1112754A (en) | Electromagnetic transducer | |
| GB2158581A (en) | Method and apparatus for multipole acoustic wave generation | |
| US4044299A (en) | Concealed structure locating and surveying translator apparatus | |
| CN108919366A (zh) | 一种直升机磁共振与瞬变电磁联合探测装置及探测方法 | |
| CN103711474B (zh) | 一种正交偶极子声电组合测井仪器 | |
| CN102865071B (zh) | 一种过金属套管磁声电阻率成像测井方法和装置 | |
| CN103235335A (zh) | 一种强声脉冲测井系统 | |
| US3009131A (en) | Acoustic logging transducer | |
| US3752257A (en) | Acoustic well logging method and apparatus using pipe as an acoustic transmitter | |
| US4219095A (en) | Acoustic transducer | |
| US4541081A (en) | Electroacoustic transducer | |
| CN111174690A (zh) | 一种公路护栏立柱埋深检测装置和方法 | |
| US20170299739A1 (en) | Marine seismic vibrator for low frequency and methods of use | |
| US3138219A (en) | Electroacoustic transducer apparatus | |
| US8264229B2 (en) | Electromagnetic geological metrology system | |
| CN103352694B (zh) | 一种声电组合测井仪器 | |
| CN113534266A (zh) | 一种含补偿环z分量多接收线圈扩频航空电磁勘探装置 | |
| US3734233A (en) | Sonic logging apparatus | |
| CN106908857A (zh) | 海洋可控源时频电磁数据和海洋地震数据采集系统和方法 | |
| GB2399885A (en) | Seismic source having current carrying coils which cause expansion of a metal tube in contact with a geological formation or water mass | |
| CN206833015U (zh) | 海洋可控源时频电磁数据和海洋地震数据采集系统 | |
| US3614725A (en) | Continuously variable steered beam transducers for acoustic well logging |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20081101 |