NO122410B

NO122410B -

Info

Publication number: NO122410B
Application number: NO198969A
Authority: NO
Inventors: J Cholet; J Fail
Original assignee: Inst Petrole Des Carburants Et
Priority date: 1964-01-24
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1971-06-21

Description

Anordning for utførelse av suksessive Device for performing successive

rekker av undervannseksplosjoner. rows of 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 åt 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 tens of kilos in order to achieve waves of sufficient amplitude so that the waves reflected from the various geological layers that lie beneath the seabed should have a greater amplitude than those waves which corresponds to the inherent noise of the sea, 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 hundretall 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 a 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 However, detonation of a charge at great depth will

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 generende forstyrrelser i de seismiske registreringer av de reflekterte bølger. or near the bottom 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 One can avoid such disturbances by placing it

eksplosive ladning ved senteret av en perforert kule med et stort antall åpninger som har tilstrekkelige dimensjoner til at trykk- explosive charge at the center of a perforated bullet with a large number of openings of sufficient dimensions to allow pressure

bølgene kan forplante seg til den omgivende væskemasse uten å skade kulen. Eksplosjonen frembringer da en mengde bobler med liten dia-meter og som ikke forstyrrer registreringene. the waves can propagate to the surrounding liquid mass without damaging the sphere. 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 etter- This method can thus be considered advantageous, but after

later 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, still leaves a problem that needs to be solved. When one wants to carry out seismic blasts in sequence at short time intervals (from 15 seconds to one minute) from an installation or station on the surface,

er det nødvendig å kunne lade kulen på nytt rask og regelmessig med eksplosiver. it is necessary to be able to reload the bullet quickly and regularly with explosives.

Det er således ett av formålene med denne oppfinnelse It is thus one of the purposes of this invention

å tilveiebringeen anordning sam 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. to provide a device that enables the supply of explosive charges to a submerged, perforated ball or the like at short and regular time intervals, causing the said charges to ignite in the same order or rhythm.

Et annet formål for oppf inneleien er å bevirke eksplosjonen Another purpose of the invention is to cause the explosion

i et valgt øyeblikk under betingelser Grød fullstendig sikkerhet. at a selected moment under conditions Cereal complete security.

Nærmere bestemt angår således <ffisnne oppfinnelse .<an More specifically, the present invention thus relates to another

anordning for utførelse av suksessive are&kar av undervannseksplos joner for anvendelse under seismiske undersøfkeløer ut fra en mobil installai-sjon, og omfattende i det minste ett i:$r maå en neddykket ende og separate kanaler for tilførsel av eksplosive stoffer eller ele- device for carrying out successive underwater explosions for use under seismic submarine islands from a mobile installation, and comprising at least one i:$r must have a submerged end and separate channels for the supply of explosive substances or electricity

menter til et eksplosjonskammer som avslutter røret ved dettes neddykkede ende, og midler til å tenne de eksplosive elementer eller stoffer. De nye og særegne trekk ved anordningen ifølge oppfinnelsen means for an explosion chamber terminating the tube at its submerged end, and means for igniting the explosive elements or substances. The new and distinctive features of the device according to the invention

består i første rekke i at hver kanal er forsynt med en pumpe og en tilbakeslagsventil for å regulere den mengde av hvert eksplosivt stoff eller element som innføres i væskeform i eksplos j onskammer et . primarily consists in each channel being provided with a pump and a non-return valve to regulate the amount of each explosive substance or element that is introduced in liquid form into the explosion chamber.

En mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen skal A more detailed description of the invention shall

gis i det følgende som eksempel under henvisning til tegningene, is given in the following as an example with reference to the drawings,

på hvilke: on which:

Fig. 1 og 2 viser som eksempel en utførelsesform for oppfinnelsen, ifølge hvilken den rørstuss som er festet på kulen, ender i et åpent eksplosjonskammer som mates fra overflateinstalla-sjonen ved hjelp av adskilte kanaler for de forskjellige bestanddeler av den eksplosive blanding, og er forsynt.med innretninger for tenning av denne blanding, styrt elektrisk fra installasjonen over overflaten. Figs. 1 and 2 show, as an example, an embodiment of the invention, according to which the pipe nozzle attached to the ball ends in an open explosion chamber which is fed from the surface installation by means of separate channels for the different components of the explosive mixture, and is provided with devices for igniting this mixture, controlled electrically from the installation above the surface.

Fig. 3 og 3A viser skjematisk et programmeringssystem Fig. 3 and 3A schematically show a programming system

som anvendes i installasjonen på overflaten for å tilsikre tilførsel av den eksplosive blanding bestanddeler til eksplosjonskammeret og tenning ved hjelp av tenningsinnretningene i de ønskede tidspunkter. which is used in the installation on the surface to ensure supply of the explosive mixture components to the explosion chamber and ignition by means of the ignition devices at the desired times.

Den anordning som er vist på fig. 2, omfatter spesielt The device shown in fig. 2, includes in particular

en neddykket, metallisk kule 1 som er perforert med et antall åpninger og er forbundet med en intallasjon eller et laboratorium 4 på et mobilt fartøy ved hjelp av et fleksibelt rør 3. a submerged, metallic sphere 1 which is perforated with a number of openings and is connected to an installation or a laboratory 4 on a mobile vessel by means of a flexible pipe 3.

Figurene viser at rørstussen er forbundet med et eksplosjonskammer som separat tilføres to eller flere bestanddeler The figures show that the pipe end is connected to an explosion chamber into which two or more components are separately supplied

'i. 'in.

av en eksplosiv blanding som således formes eller dannes i dette kammer, hvilket kammer dessuten er forsynt med midler til antennelse av blandingen. of an explosive mixture which is thus shaped or formed in this chamber, which chamber is also provided with means for igniting the mixture.

Denne utførelse gjør det mulig å unngå anvendelse av sprenglegemer og av en fordeler for disse. This design makes it possible to avoid the use of explosives and a distributor for these.

Denne anordning, som er vist på fig. 1, omfatter i This device, which is shown in fig. 1, includes i

hovedsaken en sylinder 81 av metall som ved den ene ende bærer et endestykke 82, i hvilket det er ut-formet et hulrom 83, som er åpent nedad og danner eksplosjonskammeret. To kanaler 84 og 85 er anordnet i sylinderen 81 og endestykket 82 og munner direkte ut i eksplosjonskammeret 83. Disse kanaler tjener til å føre de væskeformige bestanddeler av den eksplosive blanding til eksplosjonskammeret og er henholdsvis forsynt med tilbakeslagsventiler 86 og 87. Disse kanaler essentially a cylinder 81 of metal which at one end carries an end piece 82, in which a cavity 83 is formed, which is open downwards and forms the explosion chamber. Two channels 84 and 85 are arranged in the cylinder 81 and the end piece 82 and open directly into the explosion chamber 83. These channels serve to lead the liquid components of the explosive mixture to the explosion chamber and are respectively provided with non-return valves 86 and 87. These channels

blir matet ved hjelp av injeksjonspumper 88 og 89 av kjent type og drevet elektrisk, idet den elektriske strøm blir tilført disse gjennom ledninger 90 og 91. En tennplugg 92, som tilføres strøm gjennom en ledning 93, frembringer en gnist nær utløpsåpningene for kanalene 84 og 85 i eksplosjonskammeret i det valgte øyeblikk for tenning av den eksplosive blanding. Sylinderen 81 er ført inn i en perforert kule 1 av et materiale som er motstandsdyktig overfor eksplosjon (fig. 2), og trer inn i kulen over en slik lengde at åpningen av eksplosjonskammeret 83 er plasert i det vesentlige ved kulens sentrum. Denne er fast forbundet med sylinderen 81 ved hjelp av festemidler 95. Sylinderen 81 er ved sin motsatte ende i forhold til kammeret 83 forbundet med det fleksible rør 3 ved hjelp av gjenger 97 (fig. 1). are fed by means of injection pumps 88 and 89 of a known type and driven electrically, the electric current being supplied to them through lines 90 and 91. A spark plug 92, which is supplied with current through a line 93, produces a spark near the outlet openings for the channels 84 and 85 in the explosion chamber at the selected moment for ignition of the explosive mixture. The cylinder 81 is inserted into a perforated sphere 1 of a material which is resistant to explosion (fig. 2), and enters the sphere over such a length that the opening of the explosion chamber 83 is placed essentially at the center of the sphere. This is firmly connected to the cylinder 81 by means of fasteners 95. The cylinder 81 is at its opposite end in relation to the chamber 83 connected to the flexible tube 3 by means of threads 97 (fig. 1).

Røret 3, som er forbundet med båten 4 med sin annen The pipe 3, which is connected to the boat 4 with its other

ende som ikke bærer den beskrevne eksplosjonsanordning, slik den sees på fig. 2, inneholder kanalene 84 og 85 såvel som de elektriske ledninger 90, 91 og 93. Kanalene 84 og 85 er henholdsvis forbundet med tanker 99 og 100 som inneholder de væskeformige bestanddeler av den eksplosive blanding, f.eks. et brennstoff, så som nitrobenzen, end which does not carry the described explosive device, as seen in fig. 2, contains the channels 84 and 85 as well as the electrical lines 90, 91 and 93. The channels 84 and 85 are respectively connected to tanks 99 and 100 which contain the liquid components of the explosive mixture, e.g. a fuel, such as nitrobenzene,

og et oxyderende produkt eller stoff, så som salpetersyre. De elektriske ledninger 90 og 91, som mater pumpene 88 og 89 med elekrisk strøm, er på sin side forbundet med en programmeringsinn-retning 101 som i valgte tidspunkter styrer funksjonen av disse pumper, og som likeledes styrer tenningen av tennpluggen 92 ved hjelp av et tennapparat 102 og ledningen 93. Et slikt tennapparat er f. and an oxidizing product or substance, such as nitric acid. The electrical lines 90 and 91, which feed the pumps 88 and 89 with electrical current, are in turn connected to a programming device 101 which at selected times controls the function of these pumps, and which likewise controls the ignition of the spark plug 92 by means of a ignition device 102 and the line 93. Such an ignition device is e.g.

eks. beskrevet i US patent 3.133.231. Programmeringsinnretningen 101 kan f. eks. bestå av en trommel 103 (fig. 10 og lSJA) som bærer kontakter a,b,c og drives av en raefear 104. Kontaktene fi,b, c er plasert på trommelen 103, slik at de slrøfcfcer de elektriske kretser som skal styres, i valgte tidspunkter .gj®røe3 ledningene 90, 91 og 93 som henholdsvis styrer eller driver iajcSajonspumpene 88 og 89 og tennpluggen 92. e.g. described in US patent 3,133,231. The programming device 101 can e.g. consist of a drum 103 (fig. 10 and lSJA) which carries contacts a,b,c and is driven by a motor 104. The contacts fi,b,c are placed on the drum 103, so that they slrøfcfce the electrical circuits to be controlled, at selected times .gj®røe3 the wires 90, 91 and 93 which respectively control or operate the timing pumps 88 and 89 and the spark plug 92.

Funksjonen av dan aiaesTs^SÉk^JLSølge oppfinnelsen som er vist på fig. 1,2,3 og 3A, er san && lØitåiF/ 2$ iks"trommelen 103 blir satt i bevegelse av motoren 104, Ql'@^S@^pS&eus<ten® a cg b suksessivt eller samtidig i henhold til den valffifep;/!^^C3^å®g,' Støf^mkretsene for pumpene 88 og 89 ved hjelp av lederao ©©^^ØIØS.,, olSJt at eksplos jons-kammeret 83 tilføres de væskeformig© @t©^ £pg^ a& 3 Uømex fra tankene 99 og 100. Lukning av en av disse tarefcc^S tur ^åert som eksempel på The function of the invention shown in fig. 1,2,3 and 3A, is san && lØitåiF/ 2$ iks"the drum 103 is set in motion by the motor 104, Ql'@^S@^pS&eus<ten® a cg b successively or simultaneously according to the valffifep; /!^^C3^å®g,' The solid circuits for the pumps 88 and 89 by means of lederao ©©^^ØIØS.,, olSJt that the explosion ion chamber 83 is supplied to them in liquid form© @t©^ £pg^ a& 3 Uømex from tanks 99 and 100. Closing one of these tarefcc^S turn ^åered as an example of

fig. 3A svarende til et snitt gjennon ofe gospsaia&ikulært plan gjennom fig. 3A corresponding to a section gjennon ofe gospsaia&icular plane through

trommelens akse på fig. 3 på høyde med kontakten a. Ved denne utførelsesform har kontakten a form av en ringformet sektor av et ledende materiale. the axis of the drum in fig. 3 at the height of the contact a. In this embodiment, the contact a has the form of an annular sector of a conductive material.

To kontaktbørster B. og B som ligger an mot et fast element F, blir holdt i kontakt med den sylindriske overflate av trommelen 103 ved hjelp av fjærer R. og R^. Den ene av kontakt-børstene B^ er forbundet med en strømkilde S og den annen kontakt-børste med ledningen 90, på en slik måte at strømmen ikke går gjennom denne ledning før rotasjonen av trommelen 103 setter de to kon-taktbørster og B^ i kontakt med a. Two contact brushes B. and B, which abut against a fixed element F, are kept in contact with the cylindrical surface of the drum 103 by means of springs R. and R^. One of the contact brushes B^ is connected to a current source S and the other contact brush with the line 90, in such a way that the current does not pass through this line until the rotation of the drum 103 sets the two contact brushes and B^ in contact with a.

Det kan anvendes analoge innretninger som f.eks. kan omfatte en kam på sektoren a som mekanisk påvirker en bryter som etablerer kontakt mellom strømkretsen fra strømkilden S og ledningen 90, når kammen passerer et merke eller en knast eller under sin bevegelse påvirker en føler. Den mengde av hver væske som føres inn i kammeret, bestemmes av lengden av kontaktene a og b og det tidspunkt væskene mates frem, bestemmes av plaseringen av disse kontakter. Analog devices such as e.g. may comprise a comb on the sector a which mechanically affects a switch which establishes contact between the current circuit from the current source S and the wire 90, when the comb passes a mark or a knob or during its movement affects a sensor. The quantity of each liquid introduced into the chamber is determined by the length of the contacts a and b and the time at which the liquids are fed forward is determined by the location of these contacts.

Den eksplosive blanding dannes så i kammeret 83. Kontakten c er plasert på trommelen på en slik måte at den slutter strømkretsen til tennpluggen 92 gjennom ledningen 93 og tennapparatet 102 et lite øyeblikk etter avslutningen av innføringen av bestanddelene av den eksplosive blanding. Tennpluggen 92 frembringer så en gnist som igangsetter eksplosjonen av blandingen. Syklusen, innmatning-tenning, blir gjentatt for hver omdreining av trommelen, idet hyppigheten av eksplosjonene bestemmes av rotasjonshastigheten av trommelen, dvs. The explosive mixture is then formed in the chamber 83. The contact c is placed on the drum in such a way that it closes the circuit of the spark plug 92 through the wire 93 and the igniter 102 a little moment after the completion of the introduction of the components of the explosive mixture. The spark plug 92 then produces a spark which initiates the explosion of the mixture. The cycle, feed-ignition, is repeated for each revolution of the drum, the frequency of the explosions being determined by the rotational speed of the drum, i.e.

av rotasjonshastigheten av motoren 104. of the rotational speed of the motor 104.

Den nettopp beskrevne utførelsesform er gitt utelukk-ende som eksempel, og kan varieres på forskjellige måter uten å The embodiment just described is given exclusively as an example, and can be varied in different ways without

komme utenom rammen for denne oppfinnelse. F.eks. kan antallet av væskeformige bestanddeler i den eksplosive blanding overskride to, fall outside the scope of this invention. E.g. can the number of liquid components in the explosive mixture exceed two,

og kan velges fritt i overensstemmelse med arten av den ønskede blanding. I dette tilfelle må anordningen ha like mange kanaler for tilførsel av væsker til kammeret og tilsvarende mange pumper som det er bestanddeler i blandingen. Plastringen av utløpsåpningene for kanalene i eksplosjonskammeret må velges omhyggelig, slik at blandingen fremkommer under de riktige betingelser, og likeså tenningen av denne blandingen. and can be freely selected in accordance with the nature of the desired mixture. In this case, the device must have as many channels for the supply of liquids to the chamber and as many pumps as there are components in the mixture. The plastic ring of the outlet openings for the channels in the explosion chamber must be chosen carefully, so that the mixture appears under the right conditions, and likewise the ignition of this mixture.

Man kan likeledes med fordel tilveiebringe et dobbelt fremføringssystem for de væskeformige stoffer til kammeret, hvorav det ene av disse systemer leverer en svak eksplosiv blanding hvis bestanddeler ble innført først, mens det annet system leverer en sterk eksplosiv blanding som får sine bestanddeler innført like før tenningen i nærheten av tennpluggen. It is also advantageous to provide a double delivery system for the liquid substances to the chamber, of which one of these systems delivers a weak explosive mixture whose components were introduced first, while the other system delivers a strong explosive mixture which has its components introduced just before ignition near the spark plug.

Claims

1. Device for carrying out successive series of underwater explosions for use during seismic investigations from a mobile installation, and comprising at least one pipe (3) with a submerged end and separate channels (84, 85) for supplying explosive substances or elements for an explosion chamber (83) terminating the pipe at its submerged end, and means for igniting the explosive elements or substances, characterized in that each channel is provided with a pump (88, 89) and a non-return valve (86, 87) to regulate the amount of each explosive substance or element introduced in liquid form into the explosion chamber.

2. Device according to claim 1, characterized in that each of the pumps is permanently connected to the corresponding channel and is placed near the submerged end of the pipe.

3. Device according to claim 1, characterized in that the pumps and the said means for igniting the explosive elements or substances are controlled on the mobile installation by means of electrical control devices comprising a drum (103) which is provided with contacts or chambers (a, b,c) which cover a sector of the drum and which, during its rotation, closes appropriate electrical circuits (90, 91, 93) at selected times and during selected time periods.