Источник сейсмических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01V1/02 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов с целью сейсморазведки на нефть и газ.

Известны устройства для возбуждения сейсмических сигналов, смонтирсйванные на транспортной базе и имеющие исполнительный механизм,г содер- . жащий активную и реактивную массы. Активная масса источников служит для передачи непосредственно механического импульса в грунт, реактивная масса, препятствуя быстрс 1у падению давления во взрывной камере, позволяет увеличить импульс, передаваемый активной массой в грунт.

Известен источник сейсмических сигналов использующий Езрыв газовой смеси в замкнутом, способном расширяться объеме, образованном активной массой (гильзой) и реактивной массой (поршнем) l3 .

Однако для обеспечения требуемого воздействия на грунт поршень должен иметь большую массу. Это затрудняет изготовление, монтаж и транспортировку поршня. Конструкция поршня не позволяет осуществить регулировку параметров воздействия источника на грунт.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является источник сейсмических колебаний, содержащий транспортное средство и исполнительный механизм, включающий реактивную и активную массы. Цилиндр исполнительного механизма жестко связан с реактивной массой, а порш10невой шток - с опорной плитой (активной массой), передающей возвратно-поступательное движение поршня в грунт 2 .

Недостаток известного источника

15 заключается в том, что он требует применения большой реактивной массы, которую трудно изготовить, МОН-тировать и транспортировать. Конструкция реактивной массы не позво20ляет просто менять-ее массу и управлять параметрами возбуждаемых колебаний.

Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем

25 регулирования в широких пределах характеристик возбуждаемых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что источник сейсмических колебаний, содержащий транспортное

средство и исполнительный механизм, . включающий реактивную и активную массы, снабжен гирокамерой с ротором, закрепленной на транспортном средстве в кардановом .подвесе, с наружной рамкой которого кинематически связана реактивная масса.

Это позволяет при заданной реактивной массе изменением скорости вращения маховика в широких пределах менять скорость и время смещения реактивной массы, а с ней и характеристики возбуждаемых сигналов.

В источниках сейсмических сигналов в настоящее время используется статическая инерция тел (реактивных : масс) и не используется инбрция движущегося тела. Использование инерции быстродвижущегося тела имеет ряд I преимуществ. В основе принципа действия- предлагаемого устройства лежит устойчивость главной оси свободного гироскопа относительно неподвижной системы координат. ,

На фиг.1 и 2 представлено предлагаемое устройство.

Гирокамера с ротором 1 вставлена в рамку 2, которой имеет свободу относительно оси 3 прецессии. Рамка 2 может вращаться относительно внешней оси 4 в опорах 5, соединенных с силовым двигателем 7. На оси 3 закреплен датчик 8 угла прецессий, сигнал с которого через программное устройство 9 подается на двигатель 7. Рама 6 жестко связана со стойкой 10 механизма подъема и одускания источника сейсмических сигналов, а также с корпусом 11 взрывной камеры. Корпус 11 и поршень 12 образуют дополнительную полость 13. Поршень 12 механически связан с рамкой 2 гироскопического устройства тягой 14.

Работа источника происходит следующим образом.

Источник сейсмических сигналов переезжает на точку воздействия, механизмом подъема и опускания взрывной камеры устанавливается корпус 11 на грунт. В детонационную полость 13 подается взрывчатая смесь. Затем производится поджиг взрывчатой смеси. . Давление в полости 13 резко возрастает, через дно корпуса 11 импульс силы передается на грунт, а пориень 12 поднимается вверх, перемещая тягу 14 и рамку 2 относительно оси 4. Главная ось ротора процессируется относительно оси 3, а рамка 2 практически сохраняет свое положение.

Для сохранения свойств гироскопического устройства нельзя допускать,

чтобы главная ось ротора совпала с осью 4. Поэтому угол процессии главной оси ротора контролируется датчиком 8 прецессии, сигнал с которого через программное устройство 9 подается на двигатель 7, момент которого направлен против внешнего момента, вызванного перемещением поршня 12, и возвращает главную ось ротора в первоначальное положение. При

помощи устройства 9 можно независимо от сигнала датчика прецессии 8 задавать программу работы двигателя 7, тем самым варьируя параметры перемещения поршня 12. При работе на

грунтах, обладающих одинаковыми характеристиками, двигатель 7, устройство 9 и датчик 8 можно не применять.

Использование изобретения позволяет повысить сейсмическую зффективность источников сейсмических колебаний за счет регулирования характеристик возбуждаемых сигналов в широких пределах, уменьшить величину реактивной массы, что позволяет использовать транспортные средства меньшей грузоподъемности при обеспечении заданной мощности излучаемого сигнала.

Формула изобретения

Источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство и исполнительный механизм, включающий 0 реактивную и активную массы, о т |л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения сейсмической зффективности путем регулирования в широких пределах характеристик возбуждаемых сигналов, он снабжен гирокамерой с ротором, закрепленной на транспортном средстве в кардановом подвесе, с наружной рамкой которого кинематически связана 50 реактивная масса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз 1. Авторское свидетельство СССР W 598536, кл. G 01 V 1/02, 1976. 55 2. Патент США 3159233,

кл. 181-05, опублик.1964 (прототип

fff

ff

фуг. Z