22. Яка будова, принцип дії і характеристики випромінювачів пружних коливань?

Випромінювачі перетворюють електричну енергію в механічну, приймачі – навпаки. Їх об’єднують в одну групу – електроакустичні (ультразвукові) перетворювачі. Приймачі бувають п’єзоелектричні та магнітострикційні. Основні характеристики електроакустичних приймачів – чутливість, коефіцієнт корисної дії. Чутливість – це відношення електрорушійної сили до тиску звукових коливань. В ГФ апаратурі складає n*10^-5 В/Па. Коефіцієнт корисної дії – це відношення потужностей вихідного і вхідного сигналів. В геофізичній апаратурі складає близько 50%.

Створення високоефективного випромінювача пружних хвиль, призначеного для свердловинних умов роботи, є складною задачею геофізичного приладобудування. Свердловинні випромінювачі повинні задовольняти наступним вимогам: 1) пружні хвилі випромінюються в мінералізовану воду , промивну рідину або нафту, тобто в агресивне середовище з високим (по відношенню до повітря) хвильовим опором; 2) випромінювач повинен бути придатним до роботи при гідростатичних тисках до 2000 кгс/см2 і температурах до 250ºС; 3) зовнішній діаметр випромінювача обмежений ГОСТом на свердловинну геофізичну апаратуру, тобто може мати величину 32, 36, 42, 60, 90 мм; 4) випромінювач повинен бути максимально стійким до механічних ударів; 5) випромінювач повинен володіти високою довготривалою стабільністю, тобто малим розмахом по динамічних характеристиках збуджуючого імпульсу в однорідному середовищі; 6) потужність, яка використовується випромінювачами, не повинна перевищувати 200 В, тому що вона обмежується пропускною здатністю кабелю (частота повторення повинна бути при цьому не менше 6 Гц, виходячи зі швидкості каротажу); 7) випромінювач повинен збуджувати максимально потужний короткий акустичний імпульс з основною енергією в досліджуваній області частот.

23Параметри, що характеризують пружні властивості гірських порід, їх фізична суть одиниці виміру.

Пружні властивості гірських порід зумовлені їхнім мінеральним складом, пористістю, формою порового простору та заповненням його відповідним флюїдом – тобто з літологічними і петрофізичними властивостями.

Модулі пружності різних порід змінюються в межах (1¸3)·103 –(1¸3)·105 МПа. Найменші значення модуля пружності мають пористі туфи, слабкі глинисті сланці, галіт, гнейси, філіти, а найбільші – у базальтів, діабазів, піроксенітів, дунітів, монтичеліту. Із збільшенням густини порід їх модуль пружності, як правило, збільшується. Модуль пружності шаруватих порід в напрямку шаруватості більший, чим перпендикулярно до нашарування.

Коефіцієнт поперечних деформацій μ гірських порід теоретично може змінюватися в межах від 0 до 0,5. Для більшості порід його значення коливаються в інтервалі значень від 0,15 до 0,35. Мінімальні значення μ мають деякі біотитові і вапнисті сланці, опал, філіти, гнейси (0,01 – 0,08), максимальні – деякі дуніти, амфіболіти (0,40 – 0,46).

До деякої величини напруження породи, яку називають межею пружності залишкові напруження при короткочасному навантаженні в ній практично не проявляються; деформації мають чисто пружний характер і при знятті навантаження зникають. Якщо ж значення напружень більші за межу пружності, то наряду з пружними деформаціями виникають і пластичні, котрі зберігаються і після розвантаження породи.