Источник сейсмических сигналов Советский патент 1984 года по МПК G01V1/157 

Изобретение относится к возбуждению сейсмических колебаний электрогидравличесьсим способом и может применяться для малоглубинной сейсморазведки, инженерно-изыскательских работ, а также в технологическ процессах, использующих электрогидравлический эффект. Известен источник сейсмических сигналов с помощью электрических pa рядов в воде, включающий накопитель электрической энергии, ударный генератор, имеющий обмотку высокого напряжения, которая инициирует пробой межэлектродного промежутка, и о мотку низкого напряжения, вызывающую электрогидравлический эффект ij Однако часть запасенной в накопи теле энергии расходуется на пробой межэлектродного промежутка, что зна чительно снижает его эффективно.сть. Наиболее близким к предлагаемому является источник сейсмических сигналов,, содержапцп генератор тока, вентиль и гидравлический излучатель, включающий корпус с электродами и ycTpofvcTBO для создания пузырьков газа в межэлектродном промежутке.. В известном источнике генератор импульсных токов работает на межэлектродный промежуток, который инициируется путем создания пузырьков газа при протекании химической реакции карбида кальция с водой 2 . Недостатком известного устройств .является низкая эффективность электрического разряда из-за больших размеров и неравномерности распреде ления пузырьков газа в межэлектродном промежутке. Кроме того, необкодима периодическая перезарядка электрического разрядника карбидом кальция, что особенно неудобно, когда разрядник находится в скважине с водой на большой глубине. Цель изобретения - повышение сей смической эффективности путем умень шения потерь энергии на пробой межзлектродного промежутка. . Поставленная цель достигается тем, что в источнике сейсмических сигналов, содержащем генератор тока, вентиль и электрогидравлический излучатель, включающий корпус с электродами и устройство для созДания пузырьков газа в межэлектродном промежутке, устройство для создания пузырьков газа в межэлектродном промежутке выполнено в виде ультразвукового генератора, у становленного в корпусе с возможностью облучения межэлектродного промежутка и подключенного через тиристорный коммутатор к автономному источнику питания. Кроме того, с целью защиты ультразвукового генератора от воздействия импульса давления в корпусе электрогидравлического излучателя между излучающей поверхностью ультразвукового генератора и межэлектродным промежутком установлен защитный щелевой экран. На фиг. I показан источник, об1ЦИЙ вид; На фиг. 2 - А-А на фиг. .1 . Электрогидравлический излучатель состоит из корпуса I, к которому крепятся металлические пластины 2 и 3. На пластине 2 при помощи бандажа 4 закреплен электрод 5, выполняющий функции анода. Пластина 3 выполняет функцию катода. Внутри корпуса 1 .установлен ультразвуковой генератор 6 ,закреш1енный на металлических стойках 7. Ультразвуковой генератор защищен от воздействия импульса давления защитным щелевым экраном 8. Для эффективного отражения упругой волны давления щели защитного экрана 8 имеют форму жалюзей, а ультразвуковой генератор 6 смещен относительно продольной оси электрогидравлического излучателя и наклонен к ней. Внутри корпуса 1 установлен изолированный цилиндр 9. Корпус закрьшается металлической крыожой 10. Токоподвод к пластинам 2 и 3 и к ультразвуковому генератору 6 осуществляется кабелями 11, которые крепятся к стенкам корпуса бандажом 12. Генератор тока в виде ударного генератора 13 подключен на электроды 2 и 3 через вентиль 14. Ультразвуковой генератор подключен к автономному источнику 15 питания через тиристорный коммутатор 16. .Устройство работает следукяцим образом. Ударный генератор 13 приводится ВО вращение и возбуждается от номинальной ЭДС. По сигналу с сейсмостанции в момент перехода ЭДС генератора через нулевое значение на положительную полуволну включается тиристорный коммутатор 16 и подключает ультраз.вуковой генератор 6 2 источнику 15 питания. Под роздей3

ствием ультразвуковых волн в жидкости в области межэлектроднопэ пространства происходит обильное выделение растворенных газов за счет понижения давления в фазе разряжения образование длительно существующих в жидкости пузырьков газа. При частотах ультразвуковых волн 10 кГц и выше максимальный радиус пузырьков не превышает 10 см, а характерные времена процессов пульсации и роста составляют 10 си менее. При развитии кавитации жидкость насыщается паровыми и газовыми пузырьками, при этом значительно уменьшается ее омическое сопротивление. В межэлектродном промежутке за период времени с образуется канал повышенной проводимости. Напряжение статорной обмотки, подведенное к пластинам 2 и 3,-нарастает и при значении, близком к максимальному , происходит пробой межэлектродного промежутка. Вследствие образования канала искусственной проводимости из газовых пузырьков давле2991Л

кие волны сжатия возрастает в 1,21,3 раза.

Увеличение импульса давления происходит благодаря перераспределе5 нию энергии при электрическом разряде: уменьшается часть энергии, требуемая дпя пробоя межэлектродного промежутка, и, соответственно увеличивается часть энергии, идущая на расширение канала разряда. После прохождения положительного импульса тока обратная полуволна ЭДС генератора закрывает вентиль 14 и электрическая дуга гаснет. Сигналом с датчика, регистрирующего разряд, закрывается тиристорный коммутатор 16, который отключает источник 15 питания от ультразвукового генератора 6. Устройство возвращается в исходное состояние.

Применение изобретения позволит повысить энергию излучения путем уменьшения потерь энергии на пробой межэлектродного промежутка, и таким 5 образом, повысцтть сейсмическую- эффективность источника.

1. ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИ НАЛОВ, содержащий генератор тока, ве тиль и гидрарлический излучатель, включающий корпус с электродами и устройство для создания пузырьков газа в межэлектррдном промежутке, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем уменьшения потерь энергии на пробой межэлектродного промежутка, устройство для созда- ния пузырьков газа в межэлектродном промежутке выполнено в виде ульт развукового генератора, установленно,го в корпусе с возможностью облучения межэлектродного промежутка и подключенного через тиристорный коммутатор к автономному источнику питания . 2. Источник по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью защиты ультразвукового генератора от воздействия импульса давления в корпусе электрогидравлического излучателя, между излучающей поверхностью ультразвукового генератора и межэлектродным промежутком установлен защитный щелевой экран. Г

Д-Д

Фиг,г