NO122054B

NO122054B -

Info

Publication number: NO122054B
Application number: NO198869A
Authority: NO
Inventors: J Cholet; J Fail
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1964-01-24
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1971-05-10

Description

Anordning til å utføre rekker av suksessive Device for performing series of successive

undervannseksplosjoner. underwater explosions.

Ved seismiske undersøkelser på havet består den for tiden mest brukte metode for frembringelse av akustiske bølger i å foreta en sprengning av en eller flere eksplosive ladninger i vannet i liten avstand fra overflaten. I dette tilfelle bør den anvendte eksplosive ladning være av størrelsesorden et ti-tall kilo for^ å opp-nå bølger med. tilstrekkelig amplitude til at de bølger som reflekteres fra de forskjellige geologiske lag som ligger under sjøbunnen, skal ha en større amplitude enn de bølger som svarer til havets egenstøy, slik at det kan oppnås en klar og tydelig registrering av de reflekterte bølger. For seismic surveys at sea, the currently most used method for generating acoustic waves consists of detonating one or more explosive charges in the water at a short distance from the surface. In this case, the explosive charge used should be of the order of ten kilos in order to achieve waves. sufficient amplitude so that the waves that are reflected from the various geological layers that lie beneath the seabed must have a greater amplitude than the waves that correspond to the sea's inherent noise, so that a clear and distinct recording of the reflected waves can be achieved.

Det er nå kjent at med den metode som består i å sprenge ladningen i betydelig dybde eller nær havbunnen, blir ekvivalente resultater oppnådd med meget svakere ladninger. I virkeligheten er det resultat som blir oppnådd ved hjelp av en eksplosjon av en ladning av et hundre-tall gram i større dybde eller nær bunnen, ekvivalent med eksplosjon av en ladning på et ti-tall kilo nær overflaten. It is now known that with the method of detonating the charge at a considerable depth or near the bottom of the sea, equivalent results are obtained with much weaker charges. In reality, the result obtained by detonating a charge of several hundred grams at greater depth or near the bottom is equivalent to detonating a charge of several tens of kilograms near the surface.

Imidlertid, vil eksplosjon av en ladning i stor dybde eller nær bunnen medføre den ulempe at den resulterer i dannelse av en boble i eksplosjonsøyeblikket. Denne boble vil umiddelbart etter eksplosjonen og ved begynnelsen av sin oppstigning mot overflaten være utsatt for pulsasjons-fenomener analoge med dem som opptrer ved en fjær som blir utsatt for en brå påvirkning eller impuls, på grunn av boblens elastisitet. Disse pulsasjonsfenomener frembringer gen-erende forstyrrelser i de seismiske registreringer av de reflekterte bølger. However, detonating a charge at great depth or near the bottom will have the disadvantage that it results in the formation of a bubble at the moment of explosion. This bubble will immediately after the explosion and at the beginning of its ascent towards the surface be exposed to pulsation phenomena analogous to those which occur in a spring which is subjected to a sudden impact or impulse, due to the elasticity of the bubble. These pulsation phenomena produce disturbing disturbances in the seismic recordings of the reflected waves.

Man kan unngå slike forstyrrelser ved å plasere den eksplosive ladning ved. senteret av en perforert kule med. et stort antall åpninger som har tilstrekkelige dimensjoner til at trykk-bølgene kan forplante seg til den omgivende væskemasse uten å skade kulen. Eksplosjonen frembringer da en mengde bobler med liten diameter, og som ikke forstyrrer registreringene. Such disturbances can be avoided by placing the explosive charge at the center of a perforated sphere with. a large number of openings which have sufficient dimensions for the pressure waves to propagate to the surrounding liquid mass without damaging the ball. The explosion then produces a quantity of bubbles with a small diameter, which do not interfere with the registrations.

Denne metode kan således anses som fordelaktig, men etterlater likevel et problem som må løses. Når man vil foreta seismiske sprengninger i rekkefølge med korte tidsintervaller (fra 15 sekunder til ett minutt) fra en installasjon eller stasjon på overflaten, er det nødvendig å kunne lade kulen på nytt raskt og regelmessig med eksplosiver. This method can thus be considered advantageous, but still leaves a problem that needs to be solved. When one wants to conduct seismic blasts in sequence at short time intervals (from 15 seconds to one minute) from an installation or station on the surface, it is necessary to be able to reload the bullet quickly and regularly with explosives.

Det er således ett av formålene med denne oppfinnelse å tilveiebringe en anordning som muliggjør tilførsel av eksplosive ladninger til en neddykket, perforert kule eller lignende med korte og regelmessige tidsintervaller, bevirke tenning av de nevnte ladninger i samme rekkefølge eller takt og bevirke en hurtig rensning av kulen etter hver eksplosjon ved hjelp av en vannstrøm under trykk for å tømme eller rense kulen for alle rester eller avfall før en ny eksplosiv ladning ankommer. It is thus one of the purposes of this invention to provide a device which enables the supply of explosive charges to a submerged, perforated bullet or the like at short and regular time intervals, to cause the ignition of the said charges in the same order or rhythm and to effect a rapid cleaning of the bullet after each explosion using a stream of pressurized water to empty or clean the bullet of any residue or debris before a new explosive charge arrives.

Nærmere bestemt angår således denne oppfinnelse More specifically, this invention thus concerns

en anordning til å utføre rekker av suksessive undervannseksplo-sjorier beregnet for seismiske undersøkelser tit fra en mobil installasjon og omfattende i det minste et rør med en neddykket ende som er forsynt med et anslåg og tilføres sprenglegemer ved hjelp av en fordeler plasert ved rørets ikke neddykkede ende på den mobile a device for carrying out series of successive underwater explosions intended for seismic surveys often from a mobile installation and comprising at least one tube with a submerged end provided with a stop and fed to explosives by means of a distributor placed at the non-submerged end of the tube end on the mobile

installasjon, samt midler til tenning av sprenglegemene i still- installation, as well as means for igniting the explosives in still

ing mot anslaget ved den neddykkede ende av røret. De nye og sær-egne trekk ved anordningen ifølge oppfinnelsen består i første rekke ing against the stop at the submerged end of the pipe. The new and distinctive features of the device according to the invention consist first and foremost

i at fordeleren for sprenglegemer har form av en roterende fordeler omfattende en stator med et sylindrisk hulrom, en rotor som er anbragt i hulrommet og har tilnærmet samme diameter som dette, in that the distributor for explosives has the form of a rotating distributor comprising a stator with a cylindrical cavity, a rotor which is placed in the cavity and has approximately the same diameter as this,

hvilken rotor omfatter en diametral kanal som kommuniserer med to radielle kanaler, og at statoren er utformet med eh første åpning i forlengelsen av enden av den ikke neddykkede ende av røret og to andre åpninger som ikke kommuniserer med de radielle kanaler når den diametrale kanal befinner seg i forlengelsen av den første åpning og som ligger i vinkelavstander fra den første åpning reg- which rotor comprises a diametral channel which communicates with two radial channels, and that the stator is designed with a first opening in the extension of the end of the non-immersed end of the tube and two other openings which do not communicate with the radial channels when the diametral channel is located in the extension of the first opening and located at angular distances from the first opening reg-

net i forhold til rotoraksen, hvilke vinkelavstander er lik vinkelavstanden mellom den diametrale kanal og de respektive radielle kanaler i rotoren, hvilke to sistnevnte åpninger er forbundet med kilder for vann under forskjellige trykk. net in relation to the rotor axis, which angular distances are equal to the angular distance between the diametric channel and the respective radial channels in the rotor, which two latter openings are connected to sources of water under different pressures.

Den enkleste anordning for utførelse av denne oppfinnelse omfatter et fleksibelt rør som er festet til installasjonen ved overflaten (f.eks. en båt). Den ene ende av dette rør er forbundet med en perforert kule som er neddykket, og den annen ende av røret er gjennom eri fdrdeler for sprenglegemer forbundet med en pumpe anbragt på båten, for derved å avstedkomme en sirkulasjon av vann under trykk gjennom røret i retning fra båten mot kulen. The simplest device for carrying out this invention comprises a flexible pipe which is attached to the installation at the surface (eg a boat). One end of this pipe is connected to a perforated ball which is submerged, and the other end of the pipe is connected through various springs for explosives to a pump placed on the boat, thereby bringing about a circulation of water under pressure through the pipe in the direction from the boat towards the ball.

I et første tidsintervall blir den vannsirkulasjon In a first time interval, it becomes water circulation

under trykk som opprettes i røret, anvendt for å føre sprenglegemet til kulen gjennom røret. I det øyeblikk sprenglegemet kommer inn i kulen, blir eksplosjonen foretatt ved hjelp av en anordning for tenning anbragt på de eksplosive ladninger ifølge oppfinnelsen. Straks efter blir den samme sirkulasjon av vann under trykk anvendt til å rense kulen. Idet denne operasjonssyklus begynner på ny, under pressure created in the tube, used to drive the explosive body of the bullet through the tube. The moment the explosive enters the ball, the explosion is carried out by means of a device for ignition placed on the explosive charges according to the invention. Immediately afterwards, the same circulation of water under pressure is used to clean the ball. As this cycle of operation begins again,

blir sprenglegemene ett etter ett fremført med valgte tidsintervaller. the explosives are carried out one by one at selected time intervals.

En mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen skal gis i det A more detailed description of the invention shall be given therein

følgende som eksempel under henvisning til tegningene på hvilke: the following as an example with reference to the drawings on which:

Fig. 1 viser i delvis lengdesnitt en utførelsesform for anordningen ifølge oppfinnelsen, som anvender et stivt rør for å forbinde kulen med installasjonen på overflaten. Fig. 2A, 2B og 2C viser funksjonen av den roterende fordeler Fig. 1 shows in partial longitudinal section an embodiment of the device according to the invention, which uses a rigid tube to connect the ball with the installation on the surface. Figures 2A, 2B and 2C show the operation of the rotary distributor

som brukes på fig. 1. which is used in fig. 1.

Den anordning som er vist på fig. 1, omfatter spesielt en neddykket, metallisk kule 1 som er perforert med et antall åpninger 2 og er forbundet med en installasjon eller et labora-torium på et mobilt fartøy ved hjelp av et rør 3. En pumpe oppretter en sirkulasjon av vann fra fartøyet mot kulen gjennom røret 3, hvis ende som ikke er forbundet med kulen, er ført fritt ned i vannét. En fordeler for sprenglegemer, hvis funksjon skal forklares mer detaljert senere, fører i rekkefølge de eksplosive ladninger eller sprenglegemer 7 inn i røret 3 gjennom hvilket den nevnte strøm av vann under trykk fremfører disse inntil de ankommer til kulen 1. The device shown in fig. 1, comprises in particular a submerged, metallic ball 1 which is perforated with a number of openings 2 and is connected to an installation or a laboratory on a mobile vessel by means of a pipe 3. A pump creates a circulation of water from the vessel towards the ball through the tube 3, the end of which is not connected to the ball, is led freely into the water. A distributor for explosives, whose function will be explained in more detail later, successively leads the explosive charges or explosives 7 into the pipe 3 through which the aforementioned stream of water under pressure advances them until they arrive at the sphere 1.

« En fordelaktig fordeler som kan anvendes på en båt « An advantageous benefit that can be applied to a boat

er vist på fig. 1 og 2A-2C. is shown in fig. 1 and 2A-2C.

Denne anordning gjør det mulig å sikre en riktig plaser-ing av sprenglegemet med maksimal sikkerhet. Den omfatter en roterende fordeler 58 hvis stator 66 er forsynt med åpninger 63, This device makes it possible to ensure a correct placement of the explosive device with maximum safety. It comprises a rotating distributor 58 whose stator 66 is provided with openings 63,

64 og 65, hvorav åpningen 63 befinner seg i forlengelsen av røret 64 and 65, of which the opening 63 is located in the extension of the tube

3 og hvor rotoren 59 omfatter en diametral kanal 60 som er ført gjennom rotoren fra den ene side til den annen og har en større diameter enn den største diameter av sprenglegemene, hvilken diameter fortrinnsvis er lik den indre diameter av røret 3. Denne diametrale kanal 60 kommuniserer med to radielle kanaler 61 og 62 i rotoren, hvilke tre kanaler i det indre av rotoren samvirker med åpningen 63, 64 og 65 som er anordnet ikke diametralt mot hverandre i fordelerens stator 66 på en slik måte at når kanalen 60 befinner seg i forlengelsen av røret 3 og av åpningen 63, står ingen av kanalene i forbindelse med åpningene 64 og 65 (2A), mens når kanalen 60 befinner seg i forlengelse av åpningen 64, står kanalen 62 i forlengelsen av røret 3, kanalen 61 derimot kommuniserer ikke med noen åpning på fig. 2B, og endelig når kanalen 60 står i forlengelsen av åpningen 65, ligger kanalen 61 i forlengelsen av røret 3, mens kanalen 62 ikke kommuniserer med noen åpning (fig. 2C) . 3 and where the rotor 59 comprises a diametrical channel 60 which is led through the rotor from one side to the other and has a larger diameter than the largest diameter of the explosive bodies, which diameter is preferably equal to the inner diameter of the tube 3. This diametrical channel 60 communicates with two radial channels 61 and 62 in the rotor, which three channels in the interior of the rotor cooperate with the opening 63, 64 and 65 which are arranged not diametrically opposite each other in the stator 66 of the distributor in such a way that when the channel 60 is in the extension of the pipe 3 and of the opening 63, none of the channels is in connection with the openings 64 and 65 (2A), while when the channel 60 is located in the extension of the opening 64, the channel 62 is in the extension of the pipe 3, the channel 61, on the other hand, does not communicate with some opening in fig. 2B, and finally when the channel 60 is in the extension of the opening 65, the channel 61 lies in the extension of the tube 3, while the channel 62 does not communicate with any opening (fig. 2C).

Under den forutsetning som svarer til fig. 2A-2C, hvor kanalene 60, 61.og 62 og åpningene 63, 64 og 65 har samme diameter, blir de ovenfor nevnte betingelser realisert når vinkelavstanden (regnet i forhold til rotorens akse) mellom kanalene 60 og 62 er lik vinkelavstanden mellom åpningene 63 og 64 og vinkelavstanden mellom kanalene 60 og 61 er lik vinkelavstanden mellom åpningene 63 og 65. Under the assumption that corresponds to fig. 2A-2C, where the channels 60, 61 and 62 and the openings 63, 64 and 65 have the same diameter, the above-mentioned conditions are realized when the angular distance (calculated in relation to the axis of the rotor) between the channels 60 and 62 is equal to the angular distance between the openings 63 and 64 and the angular distance between the channels 60 and 61 is equal to the angular distance between the openings 63 and 65.

Åpningene 64 og 65 i statoren 66 er forbundet hen-holdsvis med kanalene 67 og 68, hvilken kanal 68 blir tilført vann under høyt trykk (f.eks. av størrelsesorden 6 kg/cm 2) ved hjelp av The openings 64 and 65 in the stator 66 are connected respectively with the channels 67 and 68, which channel 68 is supplied with water under high pressure (e.g. of the order of 6 kg/cm 2 ) by means of

pumpen 69, som på sin side mates rnea vann gjennom K&naien 70 og hvilken kanal 67 blir tilført vann under lavere trykk. (f.eks. the pump 69, which in turn is fed with water through the K&nai 70 and which channel 67 is supplied with water under lower pressure. (e.g.

av størrelsesorden 0,1 kg/cm 2) ved hjelp av pumper, 69 gjennom en reduksjonsventil 71 som er anordnet på et utløpsrør 72 (fig. 1). of the order of magnitude 0.1 kg/cm 2) by means of pumps, 69 through a reduction valve 71 which is arranged on an outlet pipe 72 (fig. 1).

Denne anordning funksjonerer i hovedsaken som følger r This arrangement mainly functions as follows r

For å innføre sprenglegemet blir rotorens kanal 60 stilt på linje med røret 3 og åpningen 63 (fig. 2A) , idet rotasjcnstte-vegelsen av rotoren kan styres manuelt ved hjelp av armen '/;■„ Sprenglegemet som legges inn gjennom åpningen 63, faller ned i To introduce the explosive, the channel 60 of the rotor is aligned with the pipe 3 and the opening 63 (fig. 2A), the rotational direction of the rotor can be controlled manually by means of the arm '/;■„ The explosive which is inserted through the opening 63, falls down in

røret 3. Så dreies rotoren inntil kanalen 60 befinner seg i forlengelsen av åpningen 64 (fig. 2B) . Vann under lav<4->, trykk fra kanalen 67 føres så inn i røret 3, gjennom kanaieiu 60 og 62 og skyver sprenglegemet ved å utøve en liten kraft på dette, hvilker. 'inn-går faren for ødeleggelse av sprenglegemet før det ei: Kommet på plass. Til slutt etter eksplosjonen og for å fjerne rester eller avfall fra sprenglegemet, blir røret ved hjelp av kanalene c0 og 61 (fig. 2C) satt i forbindelse med kanal 68 med vann under høyt the tube 3. The rotor is then turned until the channel 60 is located in the extension of the opening 64 (fig. 2B). Water under low<4->, pressure from channel 67 is then fed into pipe 3, through channels 60 and 62 and pushes the explosive body by exerting a small force on it, which. 'enters the danger of destruction of the explosive device before it has: Arrived in place. Finally, after the explosion and to remove residues or waste from the explosive body, the pipe is connected by means of channels c0 and 61 (fig. 2C) to channel 68 with water under high

trykk som fjerner restene av sprenglegemet som befinner seg i røret og fører disse mot kulen og ut gjennom åpningene i denne til rommet eller området utenfor. pressure that removes the remains of the explosive that are in the tube and leads them towards the bullet and out through the openings in it to the room or area outside.

Når det anvendes et stivt rør for å mate kulen med sprenglegemer (fig. 1), er denne forbundet med fordelerens stator, When a rigid tube is used to feed the bullet with explosives (Fig. 1), this is connected to the stator of the distributor,

og rørene 67 og 68 for ti-rørsel av vann til fordeleren er fortrinnsvis fleksible rør, hvilket gjør det mulig å bruke en feste-måte for røret som tillater at dette kan svinges slik at skrå-stillingen kan endres. and the pipes 67 and 68 for ten-way movement of water to the distributor are preferably flexible pipes, which makes it possible to use a fixing method for the pipe which allows it to be swung so that the inclined position can be changed.

Enten det er fleksibelt eller stivt, bør det anvendte Whether flexible or rigid, the applied should

rør være elektrisk isolert innvendig, og likeledes bør sprenglegemet være laget av et materiale som ikke er elektrisk ledende, så som f.eks. glass, hvilket materiale dessuten har den ytterligere fordel at det lett brister i flere stykker i eksplosjonsøyeblikket, hvilke stykker eller biter kan fjernes gjennom kulens åpninger mellom suksessive eksplosjoner. pipes must be electrically insulated inside, and likewise the explosive body should be made of a material that is not electrically conductive, such as e.g. glass, which material, moreover, has the further advantage of easily breaking into several pieces at the moment of explosion, which pieces or pieces may be removed through the apertures of the bullet between successive explosions.

Claims

Apparatus for carrying out series of successive underwater explosions intended for seismic surveys from a mobile installation and comprising at least one pipe with a submerged end provided with a stop and fed to explosives by means of a distributor located at the non-submerged end of the pipe on the mobile installation, as well as means for igniting the explosives in position against the stop at the submerged end of the pipe, characterized in that the distributor for explosives has the form of a rotating distributor (58) comprising a stator (66) with a cylindrical cavity, a rotor (59 ) which is placed in the cavity and has approximately the same diameter as this, which rotor comprises a diametrical channel (60) which communicates with two radial channels (61, 62), and that the stator (66) is designed with a first opening (63) in the extension of the end of the non-immersed end of the pipe and two other openings (64, 65) which do not communicate with the radial channels (61, 62) when the diametrical channel is located in the extension of the first opening (63) and located at angular distances from the first opening (63) calculated in relation to the rotor axis, which angular distances are equal to the angular distance between the diametrical channel (60) and the respective radial channels (61,62) in the rotor, which two latter openings (64,65) are connected to a source of water under pressure.