Способ возбуждения сейсмических сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01V1/104 

11

Изобретение относится к сейсмической разведке полезных ископаемых со скважинными невзрывными источниками и может применяться в морской сейсморазведке для возбуждения упругих колебаний вблизи поверхности воды.

Цель изобретения - расширение диапазона условий применения путем управления спектром излучаемого сигнала.

На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа до нанесения удара по жидкому поршню; на фиг.2 - то же, момент максимального сжатия газа в насадке.

Устройство включает снаряд, например, в виде импульсного реактивного двигателя 1 с твердотопливным зарядом 2 и цилиндрической насадкой 3, помещенные в шпур 4, заполненный жидким поршнем 5.

Способ осуществляют следующим образом.

В поверхностных слоях земли бурят шпур глубиной 1,5-10 м. Диаметр шпура больше внешнего диаметра ударника настолько, чтобы последний мог перемещаться в щпуре без существенного аэродинамического сопротивления.

Непосредственно перед возбз кдени- ем сейсмического сигнала шпур заполняют жидкостью, например водой. Высота столба жидкости выбирается с учетом разности скоростей распространения сейсмических волн в жидкости и окружающем грунте, чтобы фронты сейсмических колебаний, распространяющихся от точки возбуждения в грунте и жидком поршне, интерферировали и не

гасили друг друга.

(

На устье шпура устанавливают реактивный двигатель 1 с цилиндрической насадкой 3. В камеру сгорания двигателя помещают твердотопливный заряд 2 и воспламеняют его. Снаряд (ударник) начинает движение к жидкому поршню 5 по направляющей, вьтолнен- ной в виде стенки щпура 4.

Набрав максимальную скорость, снаряд насадкой 3 входит в жидкость. При достаточно высокой скорости снаряда, приданной реактивнь двигателем 1, жидкость не успевает уйти в поры и трещины окружающего грунта или обойти снаряд вдоль стенок щпура 4. Поскольку жидкость несжимаема, начинает сжиматься газ (воздух) в полой цилиндрической насадке 3.. Нарас92

тающее давление в насадке 3 тормозит продвижение снаряда вниз и действует на жидкость, которая передает сейсмический импульс в грунт. Обратное

выталкивание снаряда из шпура демпфируется силой тяги конечного этапа работы импульсного реактивного двигателя .

Применение предлагаемого способа

позволяет расширить диапазон применения от исследований только верхней части разреза до сейсмической раз вед- ки глубоко Залегающих горизонтов. Это возможно Б связи с управлением

спектром частот излучаемого сигнала (длительностью импульса) посредством смены цилиндрических насадок на головной части ударника. Диапазон излучаемого сигнала расширяется в нижнюю

часть спектра от 80 до 10 Гц и менее.

Более массивные ударники взаимодействуют с жидким поршнем более продолжительное время и поршень излучает более низкочастотный сигнал. Чем

больше глубинс насадки, тем длиннее видимый период излучаемого сигнала. В других вариантах использования предлагаемого способа снаряд (ударник) может быть выполнен в виде выстреливаемой из пушки болванки с цилиндрической выемко й в головной части. .

Один из вариантов способа включает выстреливание в шпур, заполненный жидкостью, снаряда, наружный диаметр которого больше диаметра шпура. Это позволяет сформировать пневматическую пруж1 ну между жидким поршнем и

снарядом (ударником). Высота пневмо- пружины и столба жидкости выбирается в зависимости от требуемой частотности. На частотный спектр сейсмического сигнала влияет также плотность заполняющей щпур жидкости.

Применение предлагаемого способа позволяет управлять спектром излучаемого сигнала и тем самым расширять диапазон условий его применения.

Кроме того, способ позволяет повысить 1ЩЦ за счет более полного использования кинематической энергии ударника.

Формула изобретения

1. Способ возбуждения сейсмических сигналов, включающий подготовку шпура, заполнение его, по меньшей мере частично, жидкостью и нанесение по жидкости снарядом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона условий применения путем управления спектром излучаемого сигнала, снаряд снабжают насадкой

в виде стакана, обращенного открытым концом к жидкости.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что снаряд вьтолняют в виде импульсного реактивного двигателя.

Изобретение относится к сейсмической разведке полезных ископаемых со сквазкинными невзрьшными источниками и может применяться в морской сейсморазведке для возбуждения упругих колебаний вблизи поверхности воды. Цель изобретения - расширение диапазона условий применения путем управления спектром излучаемого сигнала.. В поверхностных слоях земли выполняют шпур. Непосредственно перед возбуждением сигнала шпур заполняют жидкостью. На устье шпура устанавливают реактивный двигатель 1 с цилиндрическим насадком 3, в камеру сгорания двигателя помещают твердотопливный заряд 2 и воспламеняют его. Ударник начинает движение к жидкому поршню 5 по направляющей, вьтолненной в виде стенки шпура 4-. В полой цилиндрической насадке 3 начинает сжиматься газ. Нарастающее давление в насадке тормозит продвижение ударника. Жидкий поршень, выполняя функцию излучателя, передает сейсмический сигнал в грунт. з.п.ф-лы, 2 ил. (Л

Редактор П. Гереши

Составитель Н. Чикладзе

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 1969/44

Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССС

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4