Источник сейсмических волн для многоволновой сейсморазведки Советский патент 1993 года по МПК G01V1/53 

соединением 14, жестко закрепленными по ободам пластин 12 коромысла 11, втулки 15, тяги 16 с серьгами 17, плотно входящих по скользящей посадке во втулки 15, проушины 18, помещенные на подвижных стаканах 8, стойки 19, подшипники 20, ось качения 21, размещенные и жестко закрепленные на неподвижном секторе 1 опорной плиты, резьбовые рейки 22, выполненные из закаленной стали и закрепленные на боковых выступах пазов 6 подвижных секторов 2 опорной плиты.

В качестве источника вертикальной вибрации используется любой вибратор вертикального действия, серийно выпускав- мый промышленностью и оснащенный рабочей плитой, которая приведена на фиг. 1, 2 и 3 в виде отдельной пластины, опирающейся на подвижные головки 8 стаканов 7 пружинных амортизаторов 9. При этом рас- стояние по вертикали между нижней плоскостью пластины вибратора и верхней кромкой подшипников 20 оси качения 21 при полной нагрузке на пружинный амортизатор 9 весом транспортного средства виб- ратора выбирается таким, чтобы обеспечить полный ход пластины при максимальной амплитуде смещения без опоры на стойки 19.

Устройство для возбуждения поперечных сейсмических волн работает следую- щим образом..Его устанавливают на заданной точке так, чтобы линия скольжения подвижных секций 2 относительно неподвижной секции была перпендикулярной направлению профиля. При этом неподвижная секция 1 вывешена над поверхностью грунта на грун- тозацепах 3 крайних подвижный секций 2. Транспортное средство (на фиг. 1, 2 и 3 не показано) несущее вертикальный вибратор. надвигается на опорную плиту, длина которой меньше размера его колеи. Рабочая пластина вибратора занимает положение над подвижными головками 8 стаканом 7. Под действием гидроцилиндров вибратора . его рабочая плита опускается на головки 7, снимает пружинный амортизатор 9, который передает нагрузку от веса транспортного средства через неподвижный сектор 1 подвижным секторам 2 опорной плиты, за- стаеляя грунтозацепы 3 полностью погрузиться в грунт. Пружинный амортизатор 9 продолжает сжиматься до тех пор, пока вес транспортного средства не будет уравновешен силой сжатия пружины 9. При этом, отверстия проушин 18, жестко связанных с подвижными стаканами 7, совпадут е отверстием серег 17 тяг 16.

После чего их соединяют между собой посредством шкворней, образуя шарнир Ю

По выполнении этих операций, коромысло 11 соединяется с подвижными головками 8, а устройство полностью нагружено весом транспортного средства вибратора и готово для возбуждения продольных и поперечных волн.

По команде сейсмостанции производится запуск вертикального вибратора, рабочая плита которого начинает совершать колебания около положения равновесия в вертикальной плоскости. В результате этого, подвижные головки 8 пружинного амортизатора 9 повторяют возвратно-поступательное движение рабочей плиты вибратора и передают его через проушины 18, серьги 17 тягам 16, которые через втулки 15 заставляют совершать колебательное движение одно плечо коромысла 11 вокруг ост 21, закрепленной в подшипниках 20 стоек 19.

Оконечность второго плеча коромысла 11 оснащена сегментами с резьбой 14, которые входят в зацепление с ответными резьбовыми рейками 22, жестко закрепленными на боковых выступах пазов 6 секторов 2. Совершая колебания вокруг оси качения 21, второе плечо коромысла 11 инициирует посредством жесткой резьбовой передачи линейное возвратно-поступательное горизонтальное движение секторов 2, которые посредством своих грунтозацепов 3 передают это движение почве, приводя к возникновению в массиве грунта знакопеременных сдвиговых напряжений, генерирующих поперечные волны.

Пружины 9, предварительно сжатые при опускании подвижных головок 8 вниз, при ходе плиты вибратора вверх распрямляются и толкают подвижные головки 8 вслед за перемещением рабочей плиты. Шарнир 10 движется вверх и заставляет перемещаться приводное плечо коромысла 11, а вместе с ним и второе плечо вместе с зубчатым сег- ментом 14, который, воздействуя на зуб чатую рейку 22, заставляет смещаться в противоположную сторону от первоначальной секторы 2.

Для производства воздействия противоположного направления достаточно развернуть устройство на 180° и повторять все операции вновь.

Возбуждение продольных волн производится одновременно с поперечными в силу действия вертикально направленной силы, передаваемой на устройство рабочей плитой вибратора вертикального действия. Вместе с тем а этом случае необходимо учесть времен- ную задержку начального вертикального воздействия на грунт, которая, оставаясь постоянной, связано с действием пружинного амортизатора. Эта задержка формируется за счет времени необходимого для сжатия пружин амортизатора и, вследствие постоянства упругих характеристик пружин, остается неизменной за время сеанса вибрации. Величина задержки учитывается вве- дением статической временной поправки соответствующего знака при обработке сейсмических записей на продольных волнах.

Таким образом, источник сейсмических волн для многоволновой сейсморазведки позволяет существенно расширить функциональные возможности аналогичных устройств путем осуществления за один сеанс работы вертикального вибратора одновременного возбуждения как продольных, так и поперечных волн, Это позволяет получать более достоверную информацию о геологии разреза, благодаря близким динамическим характеристикам сейсмических волн различной поляризации, за счет идентичности условий возбуждения и регистрации упругих колебаний.

Объединение процессов возбуждения и регистрации разнополяризованных волн во времени в один технологический цикл сейс- моразведочных работ, устраняя систему раздельных профильных наблюдений, принятых в настоящее время, позволит повысить производительность труда и дать экономию средств за счет меньшей стоимости вибрато- ров вертикального действия, оснащенных недорогими и простыми устройствами для воз буждения поперечных волн.

Формула изобретения Источник сейсмических волн для многоволновой сейсморазведки, содержащий транспортное средство с возбудителем вертикальных вибраций и составную опорную плиту, состоящую из нескольких независимых секций с грунтозацепами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения поперечных сейсмических волн, крайние секции опорной плиты соединены со средней при помощи скользящих контактов с возможностью их горизонтального перемещения одна относительно другой, при этом средняя секция опорной плиты снабжена по крайней мере одной парой упругих элементов, заключенных в вертикальные раздвижные стаканы, основания которых жестко соединены с этой секцией опорной плиты, а головки, входящие внутрь оснований и служащие опорой для рабочей плиты возбудителя вертикальных вибраций, шарнирно соединены с коромыслом, одно из плеч которого выполнено раздвижным, з другое, расположенное перпендикулярно первому, жестко связано с крайними секциями опорной плиты, причем ось качения коромысла закреплена в подшипниках вертикальных стоек, жестко соединенных со средней секцией опорной плиты.

Использование: многоволновая сейсморазведка, возбуждение поперечных и проИзобретение относится к техническим средствам для возбуждения сейсмических 4 волн .и может быть использовано в качестве источника упругих колебаний при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, особенно нефти и газа, методами многоволновой сейсморазведки. Целью изобретения является повышение эффективности возбуждения поперечных сейсмических волн. Источник сейсмических волн поясняет- ся чертежами, где на фиг. 1 схематически показан общий вид; на фиг. 2 - вид сбоку; на фиг. 3 - вид сверху. дольных сейсмических колебаний. Сущность изобретения: устройство для возбуждения сейсмических волн содержит транспортное средство с возбудителем вибраций, опорную плиту с грунтозацепами. Оно снабжено вибратором вертикального действия, пружинными амортизаторами, заключенными в стаканы, нижние основания которых жестко соединены с опорной плитой, а верхние, входящие внутрь нижних, - с рабочей плитой вибратора. При этом с верхним стаканом шарнирно соединено коромысло, одно плечо которого выполнено раздвижным, а другое, расположенное перпендикулярно первому, также жестко связа- но с опо.рной плитой. Ось качения коромысла закреплена в подшипниках вертикальных стоек, жестко закрепленных с опорной плитой. Опорная плита состоит из нескольких независимых секций, крайние из которых соединены средними при помощи скользящих контактов с возможностью горизонтального перемещения друг относительно друга. 3 ил. сл с Источник сейсмических волн для многоволновой сейсморазведки содержит: неподвижную секцию 1 опорной плиты, выполненную в виде толстой стальной пластины, подвижные секции 2 опорной плиты с клиньями, соединенные с секцией 1 по скользящей посадке 4. выполненной в виде полозов 5 в секции 1 и ответных пазов 6 в секциях 2, неподвижные стаканы 8, подвижные головки 7 стаканов 8. пружинные амортизаторы. 9, шарниры 10, раздвижное коромысло 11. выполненное в виде двух стальных пластин 12, соединенных между собой распорами, 13, сегментов с резьбовым со Сл) СК ю СЛ 00

W ге

I

А

2f

r h

ff -L

fe/

7 I/ 7 у

/ / f

S 19