Источник сейсмических сигналов в воде Советский патент 1977 года по МПК G01V1/02 

1

Изобретение относится к области морской геофизики и может быть использовано при разработке устройств для возбуждения сейсмического сигнала в воде взрывами газовых смесей в ка;мерах с эластичной расширяюн ейся оболочкой.

Известен источник сейсмических волл, нснользуюна,ий детонацию газов в закрытой эластичной камере, которая герметично закренлена на концах механической конструкции, включающей тенлонроводящне трубонрО;воды, через которые при букси1ровке свободно проходит морская вода, устройство для подачи и смешивания газов и поджига газовой смесн, трубопровод с контрольным клапа-ном для вывода продуктов д,етонации ла морскую поверхность.

Недостатком устройства является то, что указанные элементы усложняют конструкцию и, кроме того, при отводе продуктов детонации на дневную поверхность непроизводительно расходуется часть энергии рабочего агента н снижается эффективность нроцесса.

Сложная конфигурация камеры сгорания также снижает к.п.д. устройства, так как при расширении продуктов детонации часть энергии непроизводительно расходуется в вихревых потоках газов. Прототипом предлагаемого устройства является источник сейсмических воли в воде с использованием детонацпн газовой смеси, .содержащий взрьивную камеру в 1виде эластичной оболочки с расположенной в ее центральной части несущей металлической конструкцией диаметром не менее половины внешнего диаметра камеры, н устройство для подачи и зажига-ния смеси.

Недостатком прототипа является трудность обеспечения стабильности излучаемого импульса, а также сложность эксплуатации, так как в морских условиях для буксировки устройства требуется дополнительное стабилизирующее устройство.

Целью изобретения является обеспечение

стабильности излучаемого сигнала и улучшение эксплуатационных качеств. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве металлическая конструкция выпол.нена в виде полого цилиндра, а эластичная оболочка закреплена на концах цилиндра на двух кольцевых элементах, причем взрывная камера сообщается с окружающей средой одним постоянно открытым каналом, размещенным в одном кольцевом элементе, а в другом кольцевом элементе выполнен канал связи взрывной камеры с устройством для подачи и зажигания газовой смеси.

На чертеже показана схема предлагаемого источл1ика сейсмических сигналов.

Источник сейсмических сигналов выполнен

в виде цилиндрической металлической оболочки 1 и цилиндрической эластичиой оболочки 2, Соединенных на концах двумя кольцевыми элементами 3 и 4 так, что между оболочками 1 и 2 образуется цилиндрическая полость, в которой происходит накопление и детонация газовой взры1вчатой смеси.

Устройство работает следующи М образом.

Через канал 5 в полость между цилилдром 1 и оболочкой 2 подается газовая взрывчатая смесь. Выводной постоянно открытый канал 6 служит одновременно автоматическим регулятором, не допускающим переполнения камеры газом до давления выше гидростатического, что обеспечивает стабильность излучаемого сигнала. Горячая смесь поджигается в форкамере 7, снабженной огнепреградителем 8. Внутренняя металлическая оболочка I, являясь несущей конструкцией для монтажа элементов устройства и системы буксировки и заглубления, выполняет одновременно роль стабилизатора излучателя в движении и роль тепло-вого радиатора, отводящего тепло из эксплозивной камеры во внещиюю среду. Сейсмический сигнал возбуждается двумя импульсами, отстающими друг от друга во времени на величину, равную периоду пульсации. Первый .импульс давления .возбуждается детонационной волной и движение.м упругой оболочки 2.

При этом происходит перераспределение продуктов .взрыва, часть из которых выбрасывается в окружающую среду через выводной канал 6. Второй импульс давления вызывается схлопыванием образовавшегося газового пузыря. Последующие пульсацаи газового пузыря практически отсутствуют вследствие охлажден.ия и конденсации продуктов взрыва. ИсиользоБа)1ие донолнительного импульса схлопывайня позволяет увеличить амплитуду сейсмического сигнала на частоте пульсации.

Для ускорения процесса конденсации продуктов взрыва в устройстве предусматривается частичный выброс продуктов в окружающую среду, что достигается специальным приемом крепления торцов упругого цилиндра, при котором поверхность унругой оболочки 2 и кольцевых эле.1ентов 3 и 4 представляет

собой обратный клапан, открывающийся в сторон} ок)ужаюн1,ей среды (папример, торце.Бая часть упругой оболочки. 2 крепится на утоло енную часть несущей койструкции 3, 4 за счет натяжения).

Предлагаемое -устройство испытано при использовании в качестве рабочего агента стехиометрической смеси водорода и кислорода, что позволило исключить пульсации гаао- ( вого пузыря, так как продуктом детонации в I

этом случае является только вода в виде перегретого водяного пара, который кондеиси)уется в процессе первой пульсации.

В устройстве могут быть применены и взрывчатые газы другого состава.

Формула изобретения

Источник сейсм.ических сигналов в воде с

использованием детонации газовой смеси, содержащ.ий взрывную камеру в виде эластичной оболочки С расположенной в ее центральной части несущей металлической конструкцией диаметром не менее .половины внешнего

диаметра взрывной камеры и устройство для нодач.и и заж.игания смеси, отличающийс я тем, что, с целью обеснечения стабильности излучаемого сигнала и улучшения эксплуатационных качеств, металлическая конструкция выполнена в виде полого цилиндра, а эластичная оболочка закреплена на концах цилиндра :на двух кольцевых элементах, причем взрывная камера сообщается с окружающей средой одним постоянно открытым каналом, размещенным в одном кольцевом элементе, а в другом кольцевом элементе выполнен кацал связи взрывной камеры с устройством для подачи и зажигания газовой смеси.

JU