Источник сейсмических сигналов Советский патент 1984 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов за счет импульсного воздействия на грунт с целью сейсморазверд ки на нефть и газ. Известно устройство для возбуждения сейсмических сигналов за счет импульсного воздействия на грунт, содержащее транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, взрывную камеру, опорную плиту, образующую с обечайкой и подвижно сопряженной с ней реактивной массой рабочую камеру. После остановки транспортного средства взрывная камера опускается на грунт в заданном пункте возбуждения. В рабочую камеру подается взрыв чатая смесь, после подрыва которой опорная плита оказывает воздействие на грунт, а реактивная масса, переме щаясь вверх, сжимает демпфирующие устройства и из-за большой кинетической энергии увлекает вверх всю взрывную камеру, которая затем под действием своего веса плавно опускается на грунт, и цикл повторяется 1 К недостаткам известного устройства относятся зависимость параметров взрывной камеры от грузоподъемности, габаритов и конструкции транс портного средства, практически отсутствие возможности работы в процес се движения транспортного средства, сложность конструкции, обусловленная наличием направляющих, устройств подъема, опускания и фиксирования взрывной камеры в транспортном положении . Известен также безоткатный источник сейсмических сигналов, в котором взрывная камера выполнена в виде цилиндрического полого корпуса, закрытого по торцам крышками, внутри кото рого подвижно установлены реактивная масса и поршень со штоком. Опорная плита выполнена вне корпуса и связана с торцом штока. Поршень и реактив ная масса в сопряжении с корпусом ,- образуют три камеры: рабочую камеру и две демпфе)ные камеры, одна из которых размещается между поршнем и нижней крышкой корпуса, а другая между реактивной массой и верхней крышкой. Рабочая камера через устро ство подготовки и подачи взрывчатой смеси, линии связи соединена с емкостями с горючим и окислителем, с системой продувки и через выхлопной клапан - с атмосферой. Нижняя демпферная камера через систему клапано соединена с источником сжатого воздуха с атмосферо й, а верхняя через обратный клапан и канал в корпусе с атмосферой. Источник позволяет осу щбствлять безотказную работу исполнительного механизма 21 , Однако указанный источник характеризуется сложностью конструкции, обусловленной наличием клапанов регулирования параметров в демпферных камерах, наличием специальной системы продувки рабочей камеры сжатым воздухом; отсутствием возможности работы во время движения, обусловленным конструктивным выполнением опорной плиты и взрывной камеры в целом, находящейся перед воздействием в поднятом положении, и непостоянством расстояния от грунта при движении по профилю, которое привело бы к несинхронности воздействий; ограничен- ной мощностью воздействия, так как максимальное давление заполнения рабочей камеры взрывчатой смесью определяется весом реактивной массы. Наиболее близким к изобретениЕО является источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, (линии связи и взрывную камеру с рабочим и демпферным объемами, состоящую из опорной плиты, обечайки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактивной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратнопоступательного перемещения по нему. После остановки на пункте возбуждения взрывная камера опускается на грунт, взрывчатая смесь подается в рабочий объем и поджигается. Давление продуктов взрыва через опорную плиту воздействует на грунт и реактивную массу, которая,- перемещаясь вверх, сжимает воздух в демпферном объеме. Движущаяся реактивная масса увлекает за собой все элементы взрывной камеры вверх. Чтобы не произолло повторного удара взрывной камеры о грунт, ее опускание демпферируется гидросистемой. Механический КПД источника в основном зависит от величины реактивной массы и массы опорной плиты - чем больше реактивная масса (при прочих равных условиях), тем меньше величина полученной ей при взрыве кинематической энергии (которая при подъеме и опускании взрывной камеры бесполезно гасится дросселирующими устройствами гидросистемы) ,, и, следовательно, тем больше энергии взрыва передается через опорную плиту в грунт. После отработки на одном пункте возбуждения заданного количества воздействий взрывная камера поднимается в транспортное положение, и установка переезжает на следующий пункт возбуждения З Однако данный источник имеет не- высокую сейсмическую эффективность из-за того, что при работе на пересеченной местности, особенно на жестких грунтах, вследствие неплотного прилегания к грунту на взрывную камеру действуют боковые силы, которые вызывают повреждение .взрывной камеры и элементов ее крепления. Этим практически исключается возможность работы при движении транспортного средства и снижается производительность работ. Кроме того, наличие специальной гидросистемы и кинематической связи взрывной камеры с транс портным средством приводят к усложне нию конструкции, снижению ее надежности и к вредному воздействию (шум толчки) на обслуживающий персонал. Цель изобретения - повышение эффективности источника путем увеличения надежности контакта опорной плиты с грунтом в процессе движения 1ранспортного средства. Поставленная цель достигается тем что источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство, си стему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, линии свя зи и взрывную камеру с рабочим и демпферным объемами, состоящую из опорной плиты, обечайки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактивной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратнопоступательного перемещения по нему снабжен размещенным между реактивно массой и опорной плитой подвижно сопряженным с обечайкой и крышкой корпусом, на который оперта реактив ная масса, при этом в корпусе выпол нены расточки образующие в сопряжении с крышкой и опорной плитой демп фарный и рабочий объемл, а централь ный шток- выполнен полым и снабжен каналами, соединяющими полость штока с демпферным объемом. На чертеже схематически изображе предлагаемый источник сейсмических сигналов. Источник содержит взрывную камеру 1, состоящую из опорной плиты 2, выполненной в виде ходовых полозьев с обечайкой 3 и центральным штоком на котором коаксиально закреплена крышка 5. Легкий корпус б телескопи чески установленный на штоке 4, под вижно сопряжен с обечайками 3, -штоком 4 и крышкой 5. Смежные расточки, выполненные в корпусе 6, образуют в сопряжении с опорной плитой 2 и крышкой 5 уплотненные кольцами 7, 8 и 9 соответственно рабочий 10 и демпферный 11 объемы. Реактивная масса 12 подвижн сопряжена со штоком 4 с возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль его оси и жестко оперта на верхний торец коопуса 6. Центральная расточка, выполненная в реактивной -массе 12, образует с верхним торцом штока 4 уплотненную кольцом 13 буферную камеру 14. Шток 4 выполнен полым и соединен каналами с демпферным объемом 11. Рабочий объем 10 снабжен каналом 15 подачи взрывчатой смеси и соединена с атмосферой через управляемый продувной клапан 16. Буферная камера 14 соединена через обратный впускной клапан 17 с атмосферой и по трубопроводу 18 через обратный выпускной клапан 19 и детонационную камеру 20 с каналом 15. Источник содержит также систему управления 21, соединенную линией связи 22 с продувочным клапаном 16 и по линии 23 - со свечой зажигания 24, установленной в детонационной камере 20. Устройство 25 подготовки и подачи взрывчатой смеси соединено линиями 26 и 27 с емкостями горючего 28 и окислителя 29, линией 30 - с системой управления 21, линией 31 через обратный клапан 32 - с детонационной камерой 20, Ходовые полозья опорной плиты 2 снабжены буксирными крюками 33. Полость штока 4 соединена с демпферной камерой 11 радиальными клапанами 34. Источник работает следующим обра зом. Предварительно демпферный объем 11 заполняется сжатым воздухом под давлением, усилие от которого совместно с весом реактивной массы 12 и корпуса равно или превышает силу давления заполнения рабочего объема 10 взрывчатой смесью. От устройства 25 подготовки и подачи взрывчатой смеси поток взрыв- чатых компонентов по линии 31 через обратный клапан 32 поступает в детонационную камеру 20 и затем по каналу 15 - в рабочий объем 10, продувочный клапан 16 при этом закрыт. От системы управления 21 по линии 23 на свечу 24 подается импульс высокого напряжения, в камере 20 смесь загорается, процесс распространяется по каналу 15, в результате взрывчатая смесь в рабочем объеме 10 детонирует. Давление резко возрастает, и опорная плита 2 оказывает на грунт импульсное воздействие. При этом реактивная сила перемещает вверх корпус 6 и жестко опирающуюся на него реактивную массу 12. Кинетическая энергия реактивной массы 12 переходит в потенциальную, а кинетическая энергия легкого корпуса 6 расходуется на сжатие воздуха в демпферном объеме 11. Таким образом, благодаря малой массе движущегося вверх корпуса 6 (соизмеримой с массой опорной плиты 2 с присоединенными к ней :Обечайкой 3, штоком 4 и крышкой 5) ютрыва опорной плиты от грунта не

1. ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, линии связи и взрывную с рабочим и демпферным объемами. состоящую из опорной плиты, обечай-г ки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактивной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратно-поступательного п эемещени я по нему, отличающийся .тем, что, с целью повыления эффективности источника путем увеличения надежности контакта опорной плиты с грунтом в процессе движения транспортного средства, он снабжен размен щенным между реактивной массой и опорной плитой подвижно сопряжейным с обечайкой и крышкой корпусом,на который оперта реактивная масса, при этом в корпусе выполнены расточки, образующие в сопряжении с крышкой § и опорной плитой демпферный и рабо(Л чий объемы. 2. Источник по п. 1, отличающий с я тем, что центральный шток выполнен полым и снабжен каналами, соединяющими полость штока с 2 демпферным объемом.