[其他]非破坏性井下地震振动源和利用该振动获得地质结构信息的方法

权利要求书

1、一种井下地震源包括：

一个壳体；

在钻井内把该壳体卡紧在一个预先确定的固定位置上的装置；以及

与上述壳体相连的，用液压产生至少一个具有预定频率的可检测的地震波的装置。

2、根据权利要求1的井下地震源，其中用液压产生地震波的装置是一个能够产生超过约1000牛顿力的液压致动器。

3、根据权利要求1的井下地震源，其中用液压产生地震波的装置是一个能够产生大约12，000到18，000牛顿力的液压致动器。

4、根据权利要求1的井下地震源，其中该地震波具有的最大频率在大约10赫兹到1500赫兹之间。

5、根据权利要求1的井下地震源，其中该源从0赫兹到大约10赫兹至1500赫之间的一个频率扫频地产生地震波。

6、根据权利要求1的井下地震源，其中该源从10赫兹到1500赫兹之间的一个频率下降到0赫兹扫频地产生地震波。

7、根据权利要求1的井下地震源进一步包括一个作用质量。

8、根据权利要求7的井下地震源，其中用液压产生地震波的装置是一个能够在平行于钻井的方向上使该作用质量运动的液压致动器。

9、根据权利要求8的井下地震源，其中上述井下地震源的力输出由下述关系式给出

F＝mχ_mω²sin（ωt），

这里F是力输出，m是作用质量，χm是质量位移的峰值，ω是振动的角频率，t是时间。

10、根据权利要求7的井下地震源，其中用液压产生地震波的装置是一个能够在垂直于钻井的方向上使该作用质量运动的液压致动器。

11、根据权利要求7的井下地震源，其中用液压产生地震波的装置是一个能够绕其平行于钻井的轴使该作用质量扭转地运动的液压致动器。

12、根据权利要求11的井下地震源，其中所述的井下地震源的力输出由下述关系式给出

F＝Jθ_mω²sin（ωt）/γ，

这里F是力输出，J是作用质量关于它的垂直轴的转动惯量，θ_m是质量的角位移的峰值，ω是振动的角频率，t是时间，γ是钻井的内径。

13、根据权利要求7的井下地震源，其中所说的作用质量具有一个连在其上的运动检测装置。

14、根据权利要求1的井下地震源，其中所说的用液压产生地震波的装置是一个转动式致动器。

15、根据权利要求1的井下地震源，其中所说的用于卡紧的装置通过按预定的频率改变施加在钻井上的夹紧力能够产生至少一种地震波。

16、根据权利要求15的井下地震源，其中改变夹紧力的力输出由下述关系式给出

F＝PoA+PcAsin（ωt）

其中F是力输出，Po是额定压力，A是与钻井接触的每一个液压致动器的净面积，Pc是输出压力偏离Po的峰值，ω是振动的角频率，t是时间。

17、根据权利要求15的井下地震源，其中该地震波具有的最大频率大约在10赫到1500赫之间。

18、根据权利要求15的井下地震源，其中该地震波可以从0赫兹直到大约10赫兹到1500赫兹之间的一个频率扫频地产生。

19、根据权利要求15的井下地震源，其中该地震波可以从大约10赫兹到1500赫兹之间的一个频率下降到0赫兹扫频地产生。

20、根据权利要求1的井下地震源，其中所说的用于卡紧的装置用下述方法能在一个结构中产生至少一种地震波：

（1）施加

（a）一个较小的夹紧力，它至少等于为保持该源于固定位置所需的夹紧力，以及

（b）一个比上述较小夹紧力大一些的夹紧力;

（2）在上述两个夹紧力之间以预定频率改变夹紧力。