ВИБРОИСТОЧНИК Российский патент 2002 года по МПК G01V1/02 

Изобретение относится к области геофизических работ, в частности к излучению сейсмических волн в грунтовое полупространство, и может быть использовано при вибрационном просвечивании Земли (ВПЗ), региональной сейсморазведке, виброобработке нефтяных залежей с целью повышения их отдачи, активном сейсмическом мониторинге.

В настоящее время известны вибрационные сейсмические источники, у которых инерционная масса и излучающая виброплита представляет собой одну цельную конструкцию, к которой крепится возбудитель вибраций [1]. Наличие инерционной массы с весом, превышающим усилие, создаваемое возбудителем вибраций, обеспечивает безотрывную работу виброплиты.

Однако такая компоновка сейсмического источника приводит к тому, что удельные давления на грунт складываются из удельных давлений от веса инерционной массы и удельных давлений от силы, создаваемой возбудителем вибраций, а это в свою очередь требует значительного (более чем двойного) увеличения площади излучающей плиты. Обеспечение жесткости и прочности излучающей плиты больших размеров весьма проблематично. Кроме того, мощные вибрационные сейсмические источники подобной конструкции являются стационарными, что затрудняет их перемещение, а это существенно снижает эффективность их использования и функциональные возможности.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение эффективности использования и надежности виброисточника.

Указанная задача достигается тем, что в виброисточнике, содержащем возбудитель вибраций, установленный на грунтовом основании, и инерционную массу, согласно изобретению инерционная масса уложена на упругие элементы и закреплена на последних, причем упругие элементы установлены на вспомогательные плиты, лежащие на грунтовом основании под торцами инерционной массы, а гидроцилиндр возбудителя вибраций установлен таким образом, что его ось проходит через центр излучающей виброплиты и инерционной массы.

На чертеже схематично изображен виброисточник на упругих элементах. На дневной поверхности грунтового полупространства 1 устанавливлены вспомогательные плиты 2, на которых расположены упругие элементы 3. В качестве упругих элементов используются резинокордные оболочки (РКО). На РКО уложена и закреплена инерционная масса 4. Вспомогательные плиты расположены под торцами инерционной массы. В центре излучающей виброплиты 5 закреплен гидроцилиндр возбудителя вибраций 6 пульсаторного типа. Возбудитель вибраций запитан от насосной станции (не показана).

Виброисточник на упругих элементах работает следующим образом: в РКО под давлением подается воздух и инерционная масса вывешивается в среднем положении. Тип РКО подбирается исходя из ее несущей способности. При подаче давления в гидроцилиндр возбудителя вибраций его шток выдвигается и входит в контакт с инерционной массой.

Излучающая виброплита передает усилие гидроцилиндра возбудителя вибраций, отталкивающегося от инерционной массы, на грунтовое основание. В грунте происходит формирование упругих волн. Передача колебаний инерционной массы на вспомогательные плиты и грунт в значительной степени ослабляется вследствие малой жесткости РКО. Напряжения в грунтовом основании под вспомогательными плитами практически не изменяются и упругие волны не формируются.

Таким образом, использование изобретения позволит исключить вклад инерционной массы в величину удельных давлений на грунт под виброплитой сейсмического источника. Сокращение величины удельных давлений позволит почти наполовину уменьшить площадь виброплиты. Сокращение размеров виброплиты дает возможность с наименьшими затратами увеличить ее жесткость и прочность, и, как следствие, повысить эффективность и надежность сейсмического источника. Кроме того, сравнительно просто решается и проблема создания большой инерционной массы, в том числе и из местных материалов, а виброисточник становится транспортируемым, что существенно расширяет его функциональные возможности и сферы применения.

Источники информации
1. Макарюк Н.В., Малахов А.Н., Ряшенцев Н.П. Обоснование конструктивной схемы источника вибросейсмических колебаний для вибрационного просвечивания Земли. В кн. Исследование Земли невзрывными сейсмическими источниками. - М.: "Наука", 1981 г. с. 161-168.

2. Патент на изобретение 2157554 - прототип.

Использование: при вибрационном просвечивании Земли (ВПЗ), региональной сейсморазведке, виброобработке нефтяных залежей с целью повышения их отдачи, активном сейсмическом мониторинге. Сущность: виброисточник содержит возбудитель вибраций, установленный на грунтовом основании, и инерционную массу. Инерционная масса уложена на упругие элементы и закреплена на последних. Упругие элементы установлены на вспомогательные плиты, лежащие на грунтовом основании под торцами инерционной массы. Гидроцилиндр возбудителя вибраций установлен таким образом, что его ось проходит через центр излучающей виброплиты и инерционной массы. Технический результат: расширение функциональных возможностей, повышение эффективности использования и надежности виброисточника. 1 ил.

Виброисточник, содержащий возбудитель вибраций, жестко связанный с излучающей виброплитой, установленной на грунтовом основании, и инерционную массу, отличающийся тем, что инерционная масса уложена на упругие элементы и закреплена на последних, причем упругие элементы установлены на вспомогательные плиты лежащие на грунтовом основании под торцами инерционной массы.