Источник сейсмических сигналов для акваторий Советский патент 1991 года по МПК G01V1/104 

Изобретение относится к сейсморазведке, в частности к устройствам, создающим сейсмические колебания в водной среде и использунщим детонацию взрывчатых смесей.

Известны источники сейсмических колебаний, использующие детона1№1ю газообразных взрывчатых смесей.

Источник представляет собой полый циливдр, внутри которого имеется два поршня. Полость между поршнями является взрывной камерой. Силой расширяющихся газов поршни отбрасываются друг от друга по оси цйлицдра.

Недостатком этого источника является неполная отдача знергии в

акустическую волну в случае увеличения или уменьшения величины запасенной энергии (количества газа по взрывной камере), В одном случае ход поршней будет неоправданно большим, и запасенная энергия будет расходоваться в основном на их холостое перемещение. В другом случае запасенной энергии может и не хватать на перемещение поршней, достаточное для получения акустического сигнала.

Источник сейсмических сигналов представляет собой стальную круглую пластину, на одной стороне которой имеется канавка в виде архимедовой спирали или какой-либо другой . К этой плоскости присоединяется стальная мембрана, закрепленная по краям, В момент взрыва газа, находящегося в канавке, мембрана излучает в воду сейсмический сигнал. Недостаток этого источника состоит в том, что с увеличением запасенной энергии (количества газа по взрыв ной камере) ход стальной мембраны может быть выбран заранее. При этом величина хода по разным направлениям от центра мембраны разная, что также не позволяет эффективно использовать зяпасенную энергию, В качестве прототипа принят источник ceйc ичecкиx сигналов для акваторий, содержа1Чий рабочую камеру в виде палого корпуса с фланцами, в котором помещены жидкость и подпрзтиненный лолы поршень с излучающей плитой. Излучающая плита состоит из дис . ков. Жидко сть, превращаемая под действием тепла в газ, разгрияет поршень Основным цренмуществом описащного источника является наличие дисков увеличивающик площадь контакта источника с водой. Однако он имеет тот же недостаток, что и описанще ранее постоянную площадь излучения, что снй жает КЦЦ источника. Цель изобретения - повьпиение МЩ источника сейсмических сигналов. . Поставленная цель достигается тем что излучающая плита снабжена вертикальньщ и радиальными сквозными кана лами, а в полости поршня помещен конец подпружиненного штока, другой KO нец .которого вхоДит в вертикальное отверстие излучающей плиты. Полость рабочей камеры через отверстие в дне поршня сообщается с. пространством ме дуторцом штока и внутренней поверхностыо дна поршня, а на iвнешней поверхности дна поршня закреплена элас тичная покрьш1ка, образующая с дном поршня полость, заполненную жидкостью .. На чертеже схематично изображен предложенный источник сейсмических сигналов дгая акваторий. Источник содержит рабочую камеру 1 в виде полого корпуса, к которому гфикреплены штуцер 2 подвода газа и анец З.В камере размещен полый пор шень 4, подпружиненный пружиной 5, опирающейся на фланец 3, В полости поршня 4 перемещается шток 6, подпру жиненный пружиной 7, опирающейся на соответствуняций выступ в полости поршня. Пространство между торцом штока и дном поршня сообщается с гидравлической камерой 8 через дроссельное отверстие 9 в дне поршня. Гидравлическая камера 8 имеет эластичную покрышку 10 с элементом крепления 11, Поршень 4 жестко соединен с излучающей плитой 12, имеющей вертикальньй канал, в который входит шток 6, и сквозные наклонные радиальные каналы 13, соединенные с вертикальным. Между плитой 12 и фланцем 3 установлен амортизатор, ; Источник сейсмических сигналов ра|ботает следунхцим образом, i Источник погружают на заданную глубину. Через штуцер 2 смесь газов поступает в полость (рабочей камеры), В гидравлической камере 8 находится жидкость, которая через дроссельное отверстие 9 поступает к торцу штока 6 (шток выполнен в виде дифференциаль;ного поршня), в обычном состоянии сила дружины 7 компенсируется весом жидкости в гидравлической камере 8, Жидкость в гидравлической камере может быть подобрана таким образом, что во время передачи детонационного давления из рабочей взрывной камеры 1 поршню 4 за счет акустического импеданса передний фронт сейсмического сигнала изменяется от экспоненциального к коло кол о обр аз ному. Давление, создаваемое газом в рабочей камере 1, через жидкость в гидравлической камере 8 передаётся на шток 6, Шток начинает двигаться вниз, перекрывая радиальные каналы 13, В зависимости от запасенной газом энергии (исходного давления внутри рабо- чей камеры) шток 6 занимает определенное положение, автоматически увеличивая площадь плиты за счет перекрытия радиальных каналов.Часть жидкости из камеры 8 перемещается в полость, образованную торцом штока 6 и дном поршня 4, В таком-состоянии источник готов к действию. После взрыва газовой смеси в рабочей камере 1 давление передается поршню 4, который, перемещаясь вместе с плитой 12, образует в водной среде сейсмический сигнал. Давление взры:ва действует также на покрышку 10 и через нее на жидкость в камере 8, Ввиду того что жидкость, находящаяся на торце штока 6, мгновенно не может перетечь в камеру 8 и обратно через дроссель 9, шток 6 движется вниз вместе с поршнем 4, Рассчитав необходимое количество радиальных каналов 13, их сечение и наклон относительно вертикали, а также диаметр штока 6, получают оптималь ное соотношение усилия воздействия и

// площади излучающей плиты, благодаря . чему достигают максимально возможного КДЦ источника. После взрыва газовой смеси продую; ты взрыва удаляются, а шток 6 под действием пружины 7 возвращается в исходное состояние, проталкивая жид- ; кость через дроссель 9 в гидравлическую камеру 8. Источник вновь готов к дальнейшей работе.

1. ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ АКВАТОРИЙ, содержащий рабочую камеру в виде полого корпуса с фланцами, в котором помещешл жидкость и подпружиненный полый поршень с излучакщей плитой, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД источника, излучающая плита снабжена вертикальным и ради— ; альными сквозными каналами, а в по- лости поршня помещен один конец подпружиненного штока, другой конец которого входит в вертикальное отвер- стие излучающей штиты, пдичем полость рабочей камеры через отверстие в дне поршня сообщается с пространством между торцом штока и внутренней поверхностью дна поршня,2. Источник по п. 1, о т л и ч а-: ю щ и и с я тем, что на внешней поверхности дна поршня закреплена эластичная покрьшгка, образующая с дном поршня полость, заполненную жидкостью.