САНИ - ИЗЛУЧАТЕЛЬ НЕВЗРЫВНОГО СЕЙСМОИСТОЧНИКА Российский патент 2001 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к области сейсморазведки и представляет собой часть невзрывного поверхностного сейсмоисточника, посредством которой механическая энергия двигателя сейсмоисточника передается в нагрузку - грунт.

Известны металлические сани для вибратора СВ-5-150 (см.: Вялков В.Н., Гребенкин Т.Я. "Пути совершенствования технологии сейсморазведочных работ в условиях Крайнего Севера" в сб. "Разведочная геофизика" вып. 3 - М., 1989 г. , с. 12 - 13). Полозья саней выполнены из труб большого диаметра и соединены между собой жесткими поперечинами, приваренными к полозьям. Силовой привод вибратора воздействует на полозья, а полозья - на грунт, излучая сейсмическую волну. Площадь опорной поверхности саней зависит от диаметра труб и их длины и должна иметь определенное оптимальное значение.

Недостатком указанных саней является низкая надежность, большая масса, низкая сейсмическая эффективность. Из-за неровностей грунта на рабочей точке профиля, где производится сеанс воздействий сейсмоисточника, часть опорной поверхности полозьев может оказаться висящей над грунтом, что приведет к уменьшению фактической площади опорной поверхности саней и снижению сейсмической эффективности источника. Кроме того, силы реакции грунта в этом случае стремятся вызвать перекос полозьев друг относительно друга, что вызывает большие внутренние напряжения, прежде всего в поперечинах и местах их сварки с полозьями. Чтобы предотвратить разрушение конструкции, поперечины приходится выполнять массивными и увеличивать их общее число, что увеличивает массу излучателя и снижает его сейсмическую эффективность. Аналогичные разрушающие факторы действуют и при транспортировке сейсмоисточника волоком, снижая его надежность.

Предложены сани-излучатель, содержащие двое полозьев и жесткие поперечины, обеспечивающие постоянную ширину колеи, отличающиеся тем, что концы поперечин соединены с полозьями с возможностью относительного перемещения, а на полозьях и поперечинах выполнены ограничители их взаимного перемещения в горизонтальной плоскости.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет снизить массу излучателя, обеспечивает улучшенный контакт опорных поверхностей саней на неровных поверхностях грунта, устраняет внутренние напряжения в поперечинах и местах их соединения с полозьями и тем самым повышает сейсмическую эффективность сейсмоисточника и его надежность.

Возможность относительного перемещения поперечин относительно полозьев не только снижает внутренние напряжения в конструкции при перекосе полозьев, что позволяет сделать поперечины более легкими, но и исключает их массу из эквивалентной массы излучателя во время излучения силового импульса. Воздействие силового импульса на полоз заставляет его смещаться вниз, сжимая грунт. Благодаря подвижности соединения поперечина при этом может оставаться в прежнем положении, т.е. ее масса не участвует в движении, что дополнительно повышает сейсмическую эффективность источника. Единственной функцией поперечин остается поддержание заданной ширины колеи, что обеспечивается установкой ограничителей на полозьях или (и) поперечинах, которые поддерживают в заданных пределах форму саней в проекции на горизонтальную плоскость.

На фиг. 1 показан вид на сани сбоку, показана также возможность перекоса полозьев друг относительно друга в вертикальной плоскости, параллельной оси саней. На фиг. 2 показан вид на сани спереди, показана также возможность поворота каждого из полозьев относительно поперечин в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси саней. На фигурах 3 и 4 приведен пример конкретного выполнения ограничителя: на фиг. 3 - вид сбоку, на фиг. 4 - вид сверху.

Сани-излучатель (фиг. 1, 2) состоят из двух полозьев 1 и 2 и двух поперечин 3 и 4, которые соединены с полозьями с возможностью их относительного перемещения. Ограничитель взаимного перемещения поперечины и полоза состоит из двух вертикальных металлических стенок 5 и 6 (фиг. 3, 4), приваренных поперек полоза 1. Между стенками с небольшим технологическим зазором располагается конец поперечины 3. В поперечине 3 и стенках 5 и 6 выполнены отверстия, в которые продет палец 7. Палец удерживается от выпадения стопорными кольцами, шплинтами или другими известными техническими приемами (на фиг. 3 и 4 не показаны). Важно, что между поперечиной 3 и пальцем 7 в отверстии имеется зазор, обеспечивающий возможность их относительного перемещения в вертикальной плоскости.

При установке саней-излучателя на неровной поверхности земли, а также при его транспортировке волоком каждый из полозьев имеет возможность занимать естественное, наиболее устойчивое положение на поверхности грунта, обеспечивая тем самым наиболее полный контакт опорной поверхности с землей и наилучшие условия для излучения сейсмической волны. При этом возможен небольшой поворот полозьев как вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной оси полозьев (фиг. 1), так и вокруг оси, параллельной оси полозьев (фиг. 2). Параллельные поперечине стенки 5 и 6 (фиг. 3, 4) ограничивают поворот поперечины относительно полоза в горизонтальной плоскости, препятствуя тем самым заметному изменению формы саней в проекции на горизонтальную плоскость и поддерживая их остойчивость на максимально высоком уровне.

Излучение сейсмических волн сопровождается быстрыми короткими колебаниями полозьев в вертикальной плоскости. Наличие зазора в соединении поперечины 3 и пальца 7 (фиг. 3) позволяет поперечине 3 не участвовать в этих перемещениях. Снижение колеблющейся массы излучателя повышает его сейсмическую эффективность.

Таким образом, предлагаемые сани-излучатель имеют меньшую массу за счет облегчения поперечин, более высокую сейсмическую эффективность за счет лучшего контакта опорных поверхностей полозьев с грунтом и меньшей колеблющейся массе излучателя, более высокую надежность благодаря снижению внутренних механических напряжений в элементах конструкции.

Использование: в области сейсморазведки. Сущность: сани-излучатель невзрывного сейсмоисточника состоят из двух полозьев, соединенных жесткими поперечинами с возможностью их относительного перемещения. На полозьях и поперечинах выполнены ограничители взаимного перемещения, поддерживающие в заданных пределах форму саней в проекции на горизонтальную плоскость. Технический результат: повышение сейсмической эффективности сейсмоисточника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сани-излучатель невзрывного сейсмоисточника, содержащие двое полозьев и жесткие поперечины, обеспечивающие постоянную ширину колеи, отличающиеся тем, что концы поперечин соединены с полозьями с возможностью относительного перемещения, а на полозьях и поперечинах выполнены ограничители их взаимного перемещения в горизонтальной плоскости. 2. Сани-излучатель по п.1, отличающиеся тем, что ограничитель выполнен в виде двух вертикальных установленных поперек полоза стенок, расстояние между которыми больше ширины конца поперечины, помещенного между стенками, и пальца, продетого в отверстия, выполненные в стенках и конце поперечины, причем диаметр отверстия, выполненного в конце поперечины, больше диаметра пальца.