Групповой пневматический источникСЕйСМичЕСКиХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01V1/02 

1

Изобретение относится к области сейсморазведки, а именно к устройствам возбуждения сейсмических сигналов в водной среде за счет резкого высвобождения сжатого воздуха из предварительно замкнутого объема.

Известно группирование источников сейсмического сигнала на больших и малых базах. В связи с технической и технологической сложностью группирование источников па больших базах применяется редко.

Целью группирования па малых базах является повышение амплитуды полезного сигнала и формирование его с равномерной спектральной плотностью в широком диапазопе частот.

Известно, что более интенсивный рост амплитуды полезного сигнала достигается при группировании излучателей нежели увеличение объема одиночной ппевмокамеры.

Известно также, что спектр сейсмического сигнала зависит от объема источника п в среднечастотном диапазоне (30-40 Гц), объем источника составляет десятые части литра. При этом, когда расстояние между источниками равно или несколько меньше максимальных размеров пульсируюш,ей полости одиночного источника, суммарная амплитуда первой волны уменьшается только

на 20-30%, а амплитуда повторпых волн снижается в несколько раз.

Известны групповые пневматические источники сейсмических сигналов на малых базах, представляюш,ие собой группу пневматических источников разного объема, каждый из которых представляет собой независимую конструкцию другого типоразмера. Обш,пм является воздухопровод, от которого расходятся нитаюш,ие рукава на каждый источник и электрические кабели 1.

Такой источник очень велик по габаритам, сложен конструктивно и нестабилен в отметке момента взрыва.

Наиболее близким является пневматический источник сейсмических сигналов, представляюш,ий собой группу источников, поршни которых соединены штоком, при вскрытии первого источника посредством штока вскрываются и остальные. Источник предназначен для работы на мелководьи 2.

К недостаткам относится малая надежиость источника вследствие большого количества движуш,ихся частей, сложность конструкции, не предусматривается возможность группироваппя источников разного объема. Отсутствуют также устройства, предотвраш,аюш,ие слияние пузырей.

Целью изобретения является упрощение конетрукции и повышение надежности источника.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содерл ащем цилиндр с выхлопными отверстиями, электромагнитный клапан, источник высокого давления, кольцевые рабочие камеры, демпфирующая полость источника работает на две разных группы рабочих камер, которые могут быть сменными и перекрываются общим цилиндром с воздуховодом, рабочие камеры расположены по разные стороны демпфирующей полости и стягиваются болтами, расположенными в полости через верхний и нижний диски, причем для одной группы рабочих камер в цилиндре выполнены выхлопные отверстия, а для другой могут быть выполнены сопловые пасадки. Заполнение рабочих камер происходит через проточки, выполненные на внутренней поверхности цилиндра и соединенные посредством каналов, расположенных в цилиндре с демпфирующей полостью.

На фиг. 1 показан групповой пневматический источник сейсмических сигналов; иа фиг. 2 - то же, но с сопловыми насадками.

Источник состоит из цилиндра 1 с выхлопными отверстиями 2, каналами 3-6, внутреннего выступа 7 и наружЕЮго выступа 8. Каналы 4 и 6 оканчиваются проточками 9 и 10. Внутри цилиндра 1 размещены сменные рабочие камеры 11 и 12 с уплотнителБНЫМИ кольцами 13-16. Между камерами 11 и 12 размещена демпфирующая полость 7 с патрубком 18 и уплотнительными кольцами 19 и 20. Рабочие камеры 11 и 12 скрепляются болтами 21 при помощи дисков 22 и 23. Диск 22 имеет отверстие 24, перекрываемое шариковым клапаном 25, расположенным в полости 26, образуемой корпусом 27 соленоида 28. Соленоид 28 имеет электроввод 29, расположенный в трубе 30. К полости 26 подведен щланг высокого давления 31 со щтуцером 32. Источник транспортируется за цепь 33. На фиг. 2 изображен источник, где рабочие камеры одной группы снабжены сопловыми насадками 34, прикрепленными при помощи кронщтейнов 35 к диску 22.

Источник работает следующим образом.

Сжатый воздух по щтуцеру 32 поступает в щланг высокого давления 31 и полость 26. Далее ему путь преграждает щариковый клапан 25. Одновременно с этим сжатый воздух поступает и в патрубок 18 и через отверстие в демпферной полости, с которым он соединен, заполняет и демпферную полость 17. Действуя на выступ 7, он перемещает цилиндр 1 до упора в диск 22. При этом в полости 17 вскрывается капал 5 и сжатый воздух по каналу 3, а затем по каналам 4 и 6 и проточкам 9 и 10 поступает в рабочие камеры 11 и 12. В таком состоянии источник готов к действию. Затем

источник опускают на рабочую глубину. При подаче электрического импульса на соленоид 28 шариковый клапан 25 притягивается к нему и воздух из полости 26 по отверстию 24 действует на наружный выступ 8 цилиндра 1 и приподнимает его. Канал 5 больше не сообщается с демпферной полостью 17, а рабочие камеры 11 и 12 сообщаются между собой по каналам 3, 4

и 6 и проточкам 9 и 10.

В связи с тем, что площадь внутреннего выступа 7 меньше, чем площадь наружного выступа 8, цилиндр 1 резко перемещается вверх. Вскрываются рабочие камеры 11 и

12, происходит выхлоп сжатого воздуха в воду, что и порождает сейсмический сигнал. Давление в рабочих камерах 11 и 12 резко падает, сила, действующая на выступ 8, исчезает. Воздух в демпферной полости 17

действует на выступ 7, опускает цилиндр 1 вниз до упора с диском 22. Канал 5 оказался в демпферной полости 17 и через него началось заполнение рабочих камер И и 12 посредством каналов 3, 4 и 6 и проточек

9 и 10. Цикл работы закончен.

Рабочие камеры 11 и 12 могут быть сменными. Они могут быть выполнены в виде кольцевых проточек (как показано на фиг. 1), или в виде глухих отверстий (как

показано на фиг. 2). Для того, чтобы пузыри не сливались, устанавливают сопловые насадки 34, которые увеличивают расстояние между пузырями.

Таким образом, источник сейсмических

сигналов позволяет поднять излучаемую акустическую энергию, сдвинуть спектр сигнала вправо и при этом значительно проще и надежнее известного устройства.

Экономическая эффективность источника

заключается в суц1,ественном упрощении методики предварительной обработки первичной сейсмической информации и открывающимися более широкими возможностями детального изучения геологического разреза.

Формула изобретения

1.Групповой пневматический источник сейсмических сигналов, содерл ащий цилиндр с выхлопными отверстиями, кольцевые рабочие камеры, электромагнитный клапан, источник высокого давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности источника, кольцевые рабочие камеры разделены между собой демпфирующей камерой, соединенной с источником высокого давления, которые охвачены щглнндром,

имеющим каналы, соединяющие полости демпфирующей и рабочих камер.

2.Источник по п. 1, отличающийся тем, что выходной канал в исходном состоянии цилиндра расположен в верхней

части демпфирующей камеры.

3.Источник по п. 1, отличающийся тем, что цилиндр снабжен кольцевым выступом, расположенным в исходном состоянии цилиндра в нижней части демпфирующей камеры.

4.Источник по п. 1, отличающийся тем, что рабочие камеры выполнены с возможностью их смены.

5.Источник по п. 1, отличающийся тем, что часть рабочих камер снабжена сопловыми насадками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3602878, кл. 181-0.5, опублик. 1969.

2.Отчет Раменского отделения ВНИИГеофизики «Внедрение и усоверщенствование способов и аппаратуры возбуждения сейсмического сигнала на акваториях и разработка новой невзрывной аппаратуры для сейсморазведки, 1975, с. 105 (прототип).

/f