Групповой пневматический источникСЕйСМичЕСКиХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01V1/133 

изобретение относится к сейсморазведке, а именно к устройствам возбуждения сейсмических сигналов в водной среде. Работа пневматических источников основана на резком вьювобождении воздуха, находящегося в камере высокого давления, в результате чего создается импульс давления в воде. Известно группирование этих источников на больших и малых базах..- Б связи с технической и технологической сложностью группирование источников на больших базах применяется редко. Целью группирования источников на малых базах является устранение пульса.ций (при группировке источников разного объема) при одновременном росте амплитуды первого пика давления, а также повышение мощности сигнала при группировании -источников одинакового объема, так как это выгоднее, чем увеличение объема одиночной камеры. Известно также, что спектр сейсмического сигнала зависит от объема источника и в среднечастотном диапазоне объем источника составляет десятые части литра. При этом, когда расстояние между источниками равно ил несколько меньше максимальных ра моров пульсирукнаей полости одиночногсз источника, сур-марная амплитуда nepnoil волны уменьшается только на 20-30% , а амплитуда повторных волн снижается в несколько раз. К групповым пневматическим источникам сейсмических сигналов на малых базах относится устройство, представляющее собой группу пневматических источников разного объема, каждый из которых представляет собой независимую конструкцию другого типоразмера. Общим является воздухопровод, от которого расходятся питающие рукава на каждый источник и электрические кабели i . Однако источник велик по габаритам, сложен конструктивно и нестабилен в отметке момента взрыва. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пневматический источник сейсмических сигналов, предназначенный для работы на мелкоповодье. Конструктивно он представляет собой группу источников ПИIB, каждый из которых содержит поршень, запорный орган, управляемый клапан , соединяющийся с магистралью подвода сжатого воздуха,цилиндр с кольцевым выступом и проточкой, при этом поршни источников соединяются штоком .

Однако при вскрытии первого источника, посредством шхока, вскрываются и остальные, К недостаткам устройства также относится малая надежность источника вследствие большого количества движущихся частей, сложность конструкции. Не предусматривается также возможность группирования источников разного объема и нет возможности ввода задержки в срабатывание ,камер.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности группового пневматического источника.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем шток с запорным органом, управляемый клапан соединенный осевым отверстием через шток с магистралью подвода сжатого воздуха, цилиндр с кольцевым выступо и проточкой, рабочие камеры выполнены в штоке по его обр азующей и перекрываются общим цилиндром.

Причем камеры выполнены разного объема и на разных уровнях.

Кроме того, рабочие камеры сообщены с каналом .избыточного давления через зазор между цилиндром и штоком кольцевую проточку в теле цилиндра и радиальное отверстие в теле штока.

На чертеже изображен предлагаемый источник,

Источник состоит из штока 1 с рабочими камерами 2-4, радигипьного отверстия 5 в штоке 1 и уплотнительного кольца б, К нижней части штока 1 крепится запиранйдий орган 7, состоящий из соленоида 8, тарели 9 с шариком 10 и канала 11, К штоку 1 присоединен поршень 12 с уплотнительным кольцом 13, Внутри штока 1 к соленоиду 8 подведен высоковольтный кабель 14, а к тарели 9 с шариком 10 подведена воздушная магистраль 15 соединяющаяся с радиальным отверстием 5 , К штоку 1 прикреплен также рымболт 16, Шток 1 помещен в цилиндр 17 с внутренним выступом 18, кольцевой проточкой 19 и фигурным торцом 20,

Источник работает следующим образом,

Сжатый воздух по магистрали 15 доходит до шарика 10 запирающего канала 11,Одновременно воздух поступая в радиальное отверстие 5, действует на выступ 18 и опускает цили-ндр 17 вниз до упора, тем самым появляется ход воздуху из полости, образованной цилиндром 17, выступом 18, штоком.1 и поршнем 12, через кольцевую проточку 1,9 и зазор между штоком 1 и цилиндром 17 в рабочие камеры 2-4 (могут быть выполнены разного объема.и на разных уровнях).

В таком виде источник готов к действию. При подаче электрического импульса на соленоид 8, тарель 9 с шариком 10 поднимается вверх, освобождая доступ воздуху в канал 11.

Воздух, действуя на фигурный торец 20 цилиндра 17 резко перемещает его вверх. Это происходит вследствие разности площадей торца 20 и выступа. 18. Кольцевая проточка 19 заходит за уплотнительное кольцо б и разъединяет сообщение по воздуху камер 2-4 и полости, образованной цилиндром 17 выступом 18, штоком 1 и поршнем 12, в которой происходит сжатие воздуха посредством выступа 18, Из рабочих камер 2-4 выбрасывается сжатый воздух, что и порождает сейсмический синал. Сила, действующая на торец 20 исчезает и цилиндр 17 под действием давления постоянно действующего на выступ 18 возвращается в исходное сотояние. Цикл повторяется снова.

Использование рабочих камер на раных уровнях позволяет делать пологой форму переднего фронта волны давления, что положительно оказывается на живых организмах моря, а использованием разнообразных камер можно добиться устранения пульсаций.

Формула изобретения

. 1, Групповой пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий шток с запорным органом, управляемый клапан которого соединен осевым отверстием через шток с магистралью подвода сжатого воздуха, цилиндр с кольцевым выступом и проточкой, о тличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности источника, в теле штокд1 по его образующей выполнены рабочие камеры, перекрываемые общим цилиндром,

2,Источник по п,1, отличающийся тем, что камеры выполнены разного объема и на разных уровнях.

3.Источник по пп,1 и 2, отличающийся тем,что рабочие камеры сообщены с каналом избыточного давления через зазор между цилиндром и шtoкoм, кольцевую проточку в теле цилиндра и радиальное отверстие в теле штока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США № Зб02878,кл,181-0,5 опублик,1971,

2,Отчет Раменского отделения ВНИИГеофизики по теме 204-75, Внедрение и усовершенствование способов и аппаратуры возбуждения сейсмического сигнала на акваториях и разработка новой невзрывной аппаратуры для сейсморазведки, 1975, с,105 (прототип).