Способ возбуждения сейсмических волн Советский патент 1991 года по МПК G01V1/04 G01V1/13 

1

(21)4477555/25 (22) 30.08.88 (46)28.02.91. Бюл. №8

(71)Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева

(72)В.Д.Карпов, В.В.Калашников, В.Е.Долгов, Е.В.Панов, Б.Л.Буданов, Н.И.Лаптев, Ю.П.Самарин, В.Х.Ахияров и А.С.Державец

(53) 550.834 (088.8)

(56) Патент США № 3913488,

кл. 89-1, 1975.

Материалы симпозиума по взрывчатой технике. М.: ГКНТ, сентябрь 1983, с. 11 - 20.

(54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН

(57) Изобретение относится к геологии и геофизике, а именно к сейсморазведке с помощью взрыва. Цель изобретения - повышение эффективности возбуждения сейсмических волн за счет создания высокочастотного режима. При расположении заряда в торце скважины с воздушным зазором, составляющим 0,2 - 1,0 диаметра заряда, обеспечивается торможение компактного тела в грунте. Для обеспечения высокочастотного режима нагружения начальная скорость метания выбирается исходя из соотношения массы ВВ к массе облицовки.

Изобретение относится к геологии и геофизике, а именно к сейсморазведке с помощью взрыва.

Цель изобретения - повышение эффективности возбуждения сейсмических волн за счет создания высокочастотного режима.

Существо способа заключается в обеспечении для целей сейсморазведки определенного диапазона частот возбуждения, что достигается за счет совместного действия продуктов взрыва, облицовки и ударной волны при взрыве заряда направленного действия. При размещении заряда на фиксированном расстоянии с воздушным зазором, равным 0,2 - 1,0 диаметра заряда, на грунт воздействует компактное тело (но не кумулятивная струя) с диаметром, большим диаметра кумулятивной струи. Оно содержит примерно 80% массы метаемого тела, облицовки, что приблизительно в 4 раза больше массы кумулятивной струи. Максисл

с

мальный ударный импульс F вычисляют по формуле

m V

с -

ST

0)

где m - масса метаемого тела;

At - минимальное время торможения;

V - скорость метания.

Наибольший сейсмический эффект достигается при максимальной скорости метания.

Для того, чтобы At было минимальным, нужно произвести сразу же после набора скорости диска торможение, когда компактное тело в виде капли еще не сформировалось, что возможно при воздушном зазоре, меньшем диаметра заряда. Набор скорости метания U(t) определяется по формуле

-А- uXt)V(1-e a), (2)

где А-хонстанта;

D - скорость детонации; а - толщина слоя ВВ;

о

СА)

Ј XI

ю

t - время;

V - максимальная скорость диска, причем

Z-1

1

V D l-qry , Z (1 +1,18 г)

(3) (4)

где ,

у - плотность взрывчатого вещества; р - плотность металла облицовки; д - толщина диска.

Максимальный сейсмический эффект для условий сейсморазведки достигается при скорости метания более 2500 м/с с учетом торможения компактного тела в грунте, скорость метания не превышает 2000 м/с, при этом время торможения на пути 0,5 - 1 м составляет 0,001 - 0,0005 с, что соответствует диапазону частот возбуждения 30-400 Гц. Обеспечение указанного частотного диапазона для зарядов направленного действия осуществляется при г 6.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважине ф 100 мм устанавливают соосно оси скважины заряд В В с вогнутым металлическим диском, имеющим радиус кривизны (г) 120- 150мм, толщину 3-5 мм, высоту заряда 100 мм, диаметр корпуса заряда 90 мм.

При взрыве металлический диск движется со скоростью 2500 м/с. При движении

компактного тела в грунте образуется канал (компенсационная полость), имеющий размеры 150 - 200 мм, глубина канала () 800 - 1200 мм. При воздушном зазоре 0,2 - 1,0 диаметра заряда обеспечивается наименьшее время взаимодействия метаемого высокоскоростного пучка с породой.

Формула изобретения Способ возбуждения сейсмических волн, включающий размещение в скважине зарядов взрывчатого вещества направленного действия с воздушным зазором, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения сейсмических волн за счет создания высокочастотного режима, заряд взрывчатого вещества устанавливают в торце скважины с воздушным зазором между торцом и металлической об- лицовкой, равным 0,2 -1,0 диаметра d заряда, причем параметры заряда выбирают из соотношения

r (1,33-1,66)d, где у- плотность вещества;

а - толщина слоя ВВ;

р - плотность металла;

д -толщина металлической облицовки;

г - радиус кривизны металлической облицовки.