Устройство для возбуждения сейсмических сигналов

Устройство для возбуждения сейсмических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l . г 1

О П И С А Н И Е (и) 551581 изоы етения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено07.01.74 (21) 1984556/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,03.77.Áþëëåòåíü № 11 (45) Дата опубликования описания 22,04.77 (51) М. Кл.е

5 01 V 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б, Г, Ваншельбойм, В. B. Майоров, Ю. А. Зуев и Н. В, Алексеева (71) Заявитель

Раменское отделение Всесоюзного научнс-исследовательского института геофизических методов разведки (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к сейсморазведке и предназначено для возбуждения сейсмических сигналов за счет воздействий на поверхность грунта при взрыве газовых смесей или расширения сжатого невзрывчатого газа, Известно устройство для возбуждения сейсмических сигналов, в котором взрывная камера образуется донной сравнительно тонкой плитой, предназначенной для передачи воздействия взрыва в землю, тяжелой инертной массой, нижняя поверхность которой имеет коническую форму, и боковой стенкой, перемещающейся в вертикальном направлении и имеющей ограничители хода (1).

Однако давление при взрыве не зависит от формы нижней поверхности ударной массы и, следовательно, такая форма не приводит к уме-тьшению прогиба плиты без увеличения ее массы и не позволяет повысить интенсивность возбуждаемого сигнала.

Кроме того, конструкция ограничителей хода ударного узла вызывает необходимость увеличения к.ассы этого узла вследствие 5 высоких напряжений, возникающих нри таком способе ограничения хода, что уменьшает интенсивность возбуждаемого сигнала и не обеспечивает регулировки лродолжительности воздействия.

Известно также устройство, в котоP ом используется сильфон в качестве соединения плиты, передающей грунту энергию взрыва, с инертной массой, что обеспечивает возможность перемещения этих соединяемых элементов один относительно другого при одновременной герметизации взрывного объема. Однако использование такого сильфона не может обеспечить существенного уменьшения веса активной массы и тем самым повысить интенсивность возбуждаемых сигналов. Кроме того, это устройство имеет ряд трудностей технического порядка, существенно увеличивающих стоимость изготовления, а также снижающих надежность системы в связи с недостаточно высокой работоспособностью сильфона (21.

В качестве прототипа принято устройство для возбуждения сейсмических сиг551581 налов, содержащее инертную массу и ударный узел с основанием, соединенные друг с другом так,что образуют рабочий объем p).

Газовая взрывчатая смесь подается в объем между торцом инертной массы и основанием ударного узла. При взрыве смеси ударный узел воздействует на поверхность грунта, возбуждая сейсмические колебания, а инертная масса откатывается вверх.

Недостаток известного устройства заключается в том, что масса ударного узла достаточно велика, так как каждый его элемент работает в условиях высоких динкмаческих нагрузок, и снижение массы ударного узла ограничено прочностью элемеятов. Велика и масса основания ударного узла, поскольку его топшкна задается из условия предотвращения таких прогибов, которые приведут к разрушению конструкции. 20

Как показано экспериментально, интенсивность возбуждаемых колебаний падает с увеличением выше некоторого предела массы„передающей грунту выделенную в источнике энергию. 25

Цепью изобретения является повышение интенсивности возбуждаемых сейсмических сигналов.

Для этого предложенное устройство снабжено крышкой, размещенной в централь- 30 яой пОлости IIopIJJHB выполненной над рабочим объемом, с возможностью пером шения в указанной полости; крышка связана с основанием ударного узла при помощи штока.

=C

На чертеже изображено устройство для возбуждения сейсмических сигналов.

Оно состоит из инертной массы 1, направляющей рамы 2, глушителя "., выходного клапана 4-, седла 5, пружины 6, уплотяк- 0 тельных колец 7 к ударного узла.

Ударный узел состоит кз основания 8 к штока 9, соединенного с крышкой 1О при помощи гайки 11. Инертная ма-са 1 телескопически соединеяа с ударным узлом так. 45 что во взрывной камере образуется рабочий (взрывной) 12 и демпферный 13 объемы. В теле инертной массы 1 выполнены ка. .апы

14 и - .5 „° з центральной "GcTH инертной массы 1,,; .:= T-cÿ сквозная цкпквдрк Iecz=TII полость, в которой размещается шток 9 ударного узла, соединяющий основание 8 с крышкой 10. Б нижней части штока находят я каналы 16, соедкяя оШие взрывной Объем 12 с полостью под выхлопным "-I»o-" 4. Нижний торец фланца выхлопно-О клапана 4 прижат прк помощи пружины 6 к верхнему торцу седла 5. Седпс

5 коепится при помощи резьбового соединения в нижней части тела глушителя 3. 60

Глушитель тепескопически соединен со штоком 9 и крепится к направляющей рамке 2. Направляющая рамка жестко связана с поршнем 1.

Устройство работает следующим образом.

На пункте взрыва устройство устанавливается на грунт. О,емпферяый объем 13 заполняется воЗдухом (или инертным газом), который подается по каналу 15 до давления, обеспечивающего необходимое усилие поджатия днища 8 к поршню 1.

Газовая смесь подается по каналу 14 во взрывной объем 12. После заполнения взрывного объема по каналу 14- от газовой системы передается детонация от узла инициирования во взрывной объем 12, При взрыве газовой смеси во взрывном объеме основание 8 перемещается вниз, обеспечивая передачу импульса or давления взрыва в грунт к возбуждение сейсмического сигнала, а инертная масса 1 с направляющей рамой 2 и глушителем 3 перемещается вверх. Прк перемещении оспования 8 его центральная часть под действием давления D демпферном объеме подвержена действк. усилия, препятству:ощего его прогибу. Под действием давления взрыва газовой смеси выхлопной клапан 4 открывается, сжимая пружину 6, к продукты взрыва через глушитель 3 сбрасываются в атмосферу.

Пеоемещение основания 8 вниз будет продолжаться до тех пор, пока усилие от давления воздуха, сжимаемого в демпферном объеме при одновременном перемещении крышки 10 вниз и поршня 1 вверх, яе превысит усилия от давления на днище 8 Во взрывном объеме 12. Изменением расстояния от торца крышки 10 до торца инертной массы 1 в демпферном объеме прк помощи гайки 11 (или установкой прокладок) можно регулировать продолжительность воздействия на грунт, -..ак как при этом изменяется время, в течение которого усилие от давления воздуха, сжимаемого в демпферном объеме, дос.:::ц ает величины., обеспечивающей отрыв устройства от грунта. : этого момента осно ание 8 и связанные с ним составные части ударного узла подхватываются открывающимися частямк устройства и перемещаются вместе с ними до тех пор, пока запасенная энер -кя отката не будет погашена. После этого под действием собственного веса устройство опускается на грунт. Цикл повторяется на одной точке столько раз, сколько это необходимо по методике ведения работ.

551581

Составитель Л, Солодилов

Редактор Л. Либкина Техред A. ДемЬянова Корректор С. Болдижар

Заказ 119/24 Тираж 722 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При производстве работ с помощью сжа того невзрывчатого газа заполнение рабочего (взрывного объема перед воздействием не производится. Сжатый газ выхлопываетсяв рабочий объем при подаче импульса на срабатывание пневматических (или другого типа) камер, которые могут устанавливаться в теле инертной массы 1 или центральной полости штока 9, а выхлоп газа в атмосферу после воздействия на грунт осуществляется или через глушитель

3 (если пневмокамеры размещены в теле поршня 1), или через канал 14 (если пневмокамера размещена в централЬной полости штока 9). В качестве пневмокамер при таком способе ведения работ могут использоваться, например, пневмокамеры различных конструкций пневматических излучателей, широко распространенных как в отечественной, так и в зарубежной практике ведения сейсмических работ на акваториях.

Формула изобретения

1, Устроиство для возбуждения сейсмических сигналов, содержащее инертную массу и ударный узел с основанием, соединенные друг с другом так, что обр азуют рабочий объем, о тли ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности возбуждаемых сейсмических сигналов, оно снабжено крышкой, размещенной в центральной полости поршня, выполнен10 ной над рабочим объемом, с возможностью cIBремещения в указанной полости.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что крышка связана с основанием ударного узла при помощи штока.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CILIA ¹ 3368642, кл.

1 81-5, 1 968.

2. Патент США ¹ 3.235.027, 20 кл. 1 81-5, 1 966, 3. Патент CILIA № 3,401. 77 1, кл. 181 5 1968. (прототчп).