Способ возбуждения сейсмических сигналовВ ВОдНОй СРЕдЕ Советский патент 1981 года по МПК G01V1/13 

(54) СПОСОБ ВОЗБУВДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ВОДНОЙ СРЕДЕ

1

Изобретение относится к морской сейсморазведке, а именно к способам повьппения КПД процесса возбуждения упругой волны.

Известен способ возбуждения упругой волны, в котором с целью подавления волн помех вызванных пульсацией газового пузыря и увеличения энергии взрыва, повышают давление продуктов взрыва в пузыре в момент его максиг мального расширения l.

Недостатком способа является незффективный расход энергии, направленной на повышение давления продуктов взрыва в пузыре в момент его максимального расширения.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ повышения мощности пневматических излучателей путем применения двух камер давления, взаимодействукжцих таким образом, что после освобождения выпускных отверстий первой камеры

освобождаются отверстия второй ка- меры 2J.

Недостаток способа -его.низкая эффективность.

Цель изобре1сения - увеличение КПД процесса возбуждения упругой волны.

Указанная цель достигается тем, что в течение всего времени истечения газа из рабочей камеры сошхают подпорное давление и поддерживают его равным или большим по отношению к давлению газа в рабочей камере в исходный момент.

На чертеже приведены кривые акустических сигналов давления, излучае5мых сферическлм излучателем с обычным режимом пульсации - кривая I и по предлагаемому способу - кривая 2.

При вскрытии рабочей камеры пневматического источника с обычным ре0жимом пульсации максимальная амгшитуда сигнала достигается в начальный момент вскрытия камеры. После вскрытия рабочего объема давление воздуха 38 внутри образовавшейся полости быстро уменьшается, определяя и общий харак тер сигнала. Согласно предлагаемому способу, воздух не просто выпускается из рабочего объема, а выталкивается в воду путем поддерживания в нем за врем истечения его из рабочего объема давления равным начальному моменту истечения, или даже увеличивая его, В качестве гидродинамической моде ли пневматического излучателя рассмо рим модель сферической полости, внут ри которой расположено жесткое шарообразное тело радиуса Г . В начальны момент времени () при , радиус сферической полости R R j, . Сф рическая полость заполнена сжатым во духом под давле шем Р . Под действие разности давлений-внутри и снаружи сферической полости в момент полость начинает расширяться . При этом начинает увеличиваться и радиус внутреннего тела таким образом, чтобы давление в полости ) оставалось постоянным и равным исходному давлению газа Р . Увеличение радиуса внутреннего тела продолжается до момента времени , когда радиус внутреннего тела достигнет величины исходного радиуса полости r(t)Ro При дальнейшем расширении полости радиус внутреннего тела остается по тоянным, а давление газа внутри полости изменяется по адиабатическому закону r -рд4) - показатель адиабаты. Закон пульсации сферической поло ги в жидкости определяется уравнением Рэлея BHJTP с давление воздуха внутри полости в любой момент времени; шдростатическое давлени в окрестности полости, плотность жидкости/ текущий радиус сферической полости. 4 При задан№1х началыа1х слопиях при известном виде функции l(t) то уравнение можно проинтегрировать. итоге получаем дифференциальные равнения, описывающие процесс расирения полости а) при ) R const) JLZfo./. П ъ Ре ачальные условия R(o)-Кд ; R(O)O яСо)--7г;г-(Р,-Ро); R(o)o ) при (Т-период пульсации полости) .H)..-(n i-po.: ачальные условия R (-f ) RXt) - RI j (o-iPoV)i ) (VPoV3P, ,, v--, R,Rl5y) B) при . -ф1о - г-ЧЧ 411 R(jt|2)- RCTl(i) Pj - давление внутри полости в момент временю t Т1/2. Акустический сигнал давлен р, получаемый расширякщейся по заданному закону сферой, описывается известным выражением -i-i% f-o iPo«e--ii), где S - расстояние от центра полости до фиксированной точки жидкости, в которой оценивается давление. Возбуждение сейсмического сигнала предлагаемым способом приводит к изменению формы акустического сигнала в целом, -к увеличению амплитуды пер58вого и особенно второго пика давления, т.е. к увеличению акустической энергии сигнала. При этом даже с учетом затрат энергии на выталкивание исходного объема воэдуха (при условии ) акустический КОД такой системы существенно выше, чем у обычного пневматического, излучателя. Спосх)б может быть легко реализован различными конструктивными приемами в пневматических излучателях, например, выталкиванием сжатого воздуха поршнем. Экономическая эффективность способа заключается в увеличении глубинности и разрешенности исследований при использовании прежней энергетической базы.

P(t),Sap Ш

70.0 ЩО iHC 6 Формула изобретения Способ возбуждения сейсмических сигналов в водной среде, включающий выброс газа рабочей камеры в окружающую среду, отли.чающийс я тем, что, с цепью увеличения коэ4)фициента полезного действия процесса возбуждения акустической волны, в течение всего времени истечения газа из рабочей камеры создают подпорное давление и поддерживают его равным или большим по отношению к давлению газа в рабочей камере в исходный момент. Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе , Авторское свидетельство СССР №.224100, кл. G 01 У 1/13, 1964. 2. Патент США 3804194,кл. 181-5, .опублик, 1974 (прототип).