NO132886B

NO132886B -

Info

Publication number: NO132886B
Application number: NO160372A
Authority: NO
Inventors: J Cassand; J-P Fail
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1971-05-07
Filing date: 1972-05-05
Publication date: 1975-10-13
Also published as: AU460014B2; BE781953A; DK134457C; ES402418A1; JPS5440951B1; DE2222141A1; AU4189172A; GB1348463A; NL177631B; NL177631C; DK134457B; FR2136929A1; NO132886C; FR2136929B1; NL7206177A

Description

Denne oppfinnelse angår et apparat for utsendelse av akustiske This invention relates to an apparatus for transmitting acoustic signals

bølger i en væske ved kraftig bremsing av en vannmengde i beve- waves in a liquid by strong braking of a quantity of water in motion

gelse, hvilket apparat er særlig velegnet for seismiske under-søkelser til vanns. gelse, which apparatus is particularly suitable for seismic investigations on water.

Teknikkens stand på området seismisk undersøkelse til vanns kan The state of the art in the area of seismic survey to water can

f.eks. illustreres under henvisning til US-patent 3.545.563 som beskriver et apparat for utsendelse av akustiske bølger i vann omfattende i det vesentlige to plater forsynt med innretninger som gjør det mulig å fjerne disse fra hverandre meget hurtig hvorved det frembringes et tomrom slik at vann som plutselig fyller dette rom, gir en implosjon som resulterer i en akustisk bølge. Beve-gelsen for å fjerne den bevegelige plate fra hverandre bevirkes ved eksplosjon av en brennbar blanding i et eksplosjonskammer. Sammenføringen av platene skjer ved hjelp av luft under meget høyt trykk. e.g. is illustrated with reference to US patent 3,545,563 which describes an apparatus for sending out acoustic waves in water comprising essentially two plates provided with devices which make it possible to remove them from each other very quickly, whereby a void is created so that water which suddenly this fills the room, causing an implosion that results in an acoustic wave. The movement to remove the movable plate from each other is caused by the explosion of a combustible mixture in an explosion chamber. The plates are brought together using air under very high pressure.

Videre beskriver DOS 2.024.169 en anordning som gjør det mulig å frembringe akustiske bølger ved implosjon og omfatter i det minste to kamre som er adskilt med et innsnevret parti ved hvilket det er anordnet en fjernstyrt ventil. Det ene av disse kamre er for- Furthermore, DOS 2,024,169 describes a device which makes it possible to produce acoustic waves during implosion and comprises at least two chambers which are separated by a narrowed part at which a remotely controlled valve is arranged. One of these chambers is for-

synt med en fleksibel membran som lukker dette ved den ende som ligger lengst fra det innsnevrede parti. En gass under trykk blir inn-ført i det første kammer og i det annet kammer blir det tilveie-bragtet vakuum. Åpning av ventilen tillater at det omgivende fluidum presser membranen til bunnen av det første kammer. synt with a flexible membrane which closes this at the end which is farthest from the constricted part. A gas under pressure is introduced into the first chamber and a vacuum is provided in the second chamber. Opening the valve allows the surrounding fluid to push the diaphragm to the bottom of the first chamber.

Denne oppfinnelse går i prinsippet ut på et apparat som ikke an-vender noen brennbar blanding og heller ikke luft ved meget høyt trykk. Apparatet blir av denne grunn meget enkelt i funksjon og This invention is in principle based on an apparatus which does not use any flammable mixture nor air at very high pressure. For this reason, the device is very easy to use and

har stor fleksibilitet med hensyn til anvendelser. På den annen has great flexibility with regard to applications. On the other

side er den mekaniske utførelse meget enkel, konstruksjonen omfatter ingen tung mekanisk del som skal beveges, og det frembringes en større energi sammenlignet med hva som var tilfelle i tidligere kjente apparater. on the other hand, the mechanical design is very simple, the construction does not include any heavy mechanical part to be moved, and a greater energy is produced compared to what was the case in previously known devices.

Nærmere bestemt angår således denne oppfinnelse et apparat for utsendelse av akustiske bølger i en væske, omfattende en hul beholder med i det minste en første del og minst en annen del som kom-muniserer med hverandre gjennom minst ett innsnevret parti, hvilken første del er forsynt med eh åpning ved sin ende motsatt av det innsnevrede part, og hvilken beholder er forsynt med en innretning for å bevirke sperring mellom de to deler på intermitterende måte, en innretning for innføring av gassformig fluidum under trykk i det indre av i det minste den første del, og en innretning for i den annen del å etablere et trykk som er meget lavere enn trykket More specifically, this invention thus relates to an apparatus for sending out acoustic waves in a liquid, comprising a hollow container with at least a first part and at least another part which communicate with each other through at least one constricted part, which first part is provided with eh opening at its end opposite the constricted part, and which container is provided with a device for effecting a barrier between the two parts in an intermittent manner, a device for introducing gaseous fluid under pressure into the interior of at least the first part, and a device for establishing in the other part a pressure which is much lower than the pressure

i den første del. Det nye og særegne ved apparatet ifølge oppfinnelsen består i at innretningen for intermitterende sperring omfatter et ventilorgan forsynt med et elastisk kalibreringsorgan for å tillate passasje av gassformig fluidum gjennom det innsnevrede parti og for å sperre for passasje av væske gjennom dette. in the first part. The new and distinctive feature of the device according to the invention is that the device for intermittent blocking comprises a valve member provided with an elastic calibration member to allow the passage of gaseous fluid through the narrowed portion and to block the passage of liquid through this.

Ifølge en spesiell utførelsesform av apparatet omfatter innretningen for sperring mellom delene en ventil med to stillinger. According to a particular embodiment of the apparatus, the device for blocking between the parts comprises a valve with two positions.

Den her angitte løsning innebærer at når det opprettes forbindelse mellom de to deler av beholderen, vil det komprimerte fluidum strøm-me inn i den annen del uten at ventilen representerer noen hind-ring. Når derimot den omgivende væske strømmer inn i den første del, vil det trykk som væsken utøver på ventilorganet, medføre at dette sperrer passasjen mellom de to deler av heholderen. The solution indicated here means that when a connection is established between the two parts of the container, the compressed fluid will flow into the other part without the valve representing any obstacle. When, on the other hand, the surrounding liquid flows into the first part, the pressure which the liquid exerts on the valve member will result in this blocking the passage between the two parts of the heholder.

Ventilorganet gjør det mulig å sikre automatisk lukning mellom de to deler når størstedelen av det gassfprmige fluidum er evakuert fra den første del og når væsken nærmer seg det innsnevrede parti, dvs. når den har sin største kinetiske energi. Som følge av at forbindelsen mellom de to deler av beholderen blir fullstendig brutt, forhøyes den energi som ydes. The valve means makes it possible to ensure automatic closure between the two parts when the majority of the gaseous fluid has been evacuated from the first part and when the liquid approaches the constricted part, i.e. when it has its greatest kinetic energy. As a result of the connection between the two parts of the container being completely broken, the energy provided is increased.

Den ovenfor angitte løsning gjør det mulig å unngå bruk av en membran som raskt kan ødelegges eller skades av de suksessive påkjen-ninger som opptrer. The above-mentioned solution makes it possible to avoid the use of a membrane which can quickly be destroyed or damaged by the successive stresses that occur.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives mer detaljert under henvisning til tegningen som viser et eksempel på et apparat ifølge oppfinnelsen i skjematisk lengdesnitt. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing which shows an example of an apparatus according to the invention in a schematic longitudinal section.

Som det fremgår av figuren omfatter apparatet to elementer eller deler 1 og 2 som har en rørlignende form og er forbundet med hverandre gjennom et innsnevret parti 3. Apparatet kan være laget av et materiale som er motstandsdyktig overfor og fortrinns- As can be seen from the figure, the device comprises two elements or parts 1 and 2 which have a tube-like shape and are connected to each other through a narrowed part 3. The device can be made of a material which is resistant to and preferably

vis gjennomtrengelig for akustiske bølger. Et slikt materiale er stål. appear permeable to acoustic waves. One such material is steel.

En ventil 4 med to stillinger kan etablere kommunikasjon méllom delene 1 og 2 eller sperre mellom disse på tettsluttende måte. A valve 4 with two positions can establish communication between parts 1 and 2 or block them in a hermetic manner.

Den rørformede del 1 er åpen ved den ende som ligger motsatt av The tubular part 1 is open at the end opposite

det innsnevrede parti mens den rørformede del 2 er lukket ved sin ende motsatt av det innsnevrede parti. Delen 2 er forbundet med en krets for innføring av komprimert gass i det indre av denne del, og for å evakuere delen og der frembringe et vakuum. Den nevnte krets omfatter en kompressor 5 som ved hjelp av to ventiler 6 og 7 er forbundet med to ledninger 8 og 9 som hver munner ut-i det indre av den rørformede del 2. the narrowed part while the tubular part 2 is closed at its end opposite the narrowed part. Part 2 is connected to a circuit for introducing compressed gas into the interior of this part, and for evacuating the part and creating a vacuum there. The aforementioned circuit comprises a compressor 5 which, by means of two valves 6 and 7, is connected to two lines 8 and 9 which each open into the interior of the tubular part 2.

Ventilen 6 har en stilling for utløp til friluft og en stilling The valve 6 has a position for outlet to fresh air and a position

for forbindelse med delen 2. for connection with part 2.

Ventilen 7 har en stilling for innsugning fra friluft og en stilling for sugnihg fra delen 2. The valve 7 has a position for intake from outside air and a position for suction from part 2.

Hele apparatet senkes ned i vann og er gjennom en kabel 10 forbundet med en overflateinstallasjon 11. The entire device is submerged in water and is connected to a surface installation 11 through a cable 10.

Ventilen 4 er en kuleventil omfattende en kanal 4a som setter The valve 4 is a ball valve comprising a channel 4a which sets

delene 1 og 2 i forbindelse med hverandre når kanalens lengde-akse anbringes i samme retning som lengdeaksen av det innsnevrede parti 3. Pakninger 12 sikrer tetning mellom kanalen 4a og delen 1 parts 1 and 2 in connection with each other when the longitudinal axis of the channel is placed in the same direction as the longitudinal axis of the narrowed part 3. Gaskets 12 ensure sealing between the channel 4a and part 1

og 2 under intervaller med lukning av ventilen 4. and 2 during intervals of closing valve 4.

Apparatet er dessuten forsynt med en regulerbar ventil 13. Denne ventil er forsynt med en fjær 14. Fjæren 14 er kalibrert slik The device is also provided with an adjustable valve 13. This valve is provided with a spring 14. The spring 14 is calibrated as follows

at ventilen 13 ikke rives med.av den. luftstrøm som passerer fra den ene side til, den annen side men derimot slik at ventilen 13 bare bringes med når luften fortrenges av det vann som følger, efter denne. Kalibreringen av denne fjær er lett da den vann-strøm som virker på ventilen, har en medrivningskraft- som er meget større enn luftstrømmen. Ventilen vil så sperre før passasjen gjennom det innsnevrede parti 3 når den bringes med av vannet.. that the valve 13 is not torn with it. air flow that passes from one side to the other side but, on the other hand, so that the valve 13 is only brought along when the air is displaced by the water that follows, after it. The calibration of this spring is easy as the water flow acting on the valve has a driving force which is much greater than the air flow. The valve will then block before the passage through the constricted part 3 when it is brought along by the water..

Den akustiske energi som blir oppnådd med dette apparat, er stør-re enn den som blir oppnådd med apparatet uten slik fjærpåvirket ventil. The acoustic energy achieved with this device is greater than that achieved with the device without such a spring-actuated valve.

Flere typer ventiler kan anvendes for sperring av det innsnevrede parti 3. Several types of valves can be used for blocking the narrowed part 3.

Likeledes er det mulig uten å komme utenom.rammen for. denne oppfinnelse å la ledningen 8 for innføring av komprimert luft eller en avgrening av denne ledning, munne ut direkte i delen. 1. Likewise, it is possible without going beyond the framework for. this invention to let the line 8 for the introduction of compressed air or a branch of this line open directly into the part. 1.

Apparatet virker som følger: The device works as follows:

Med ventilen 4 åpen, ventilen 6 i stilling for forbindelse med delen. 2. og ventilen 7 i stilling for innsugning f ra .friluft,, vil kompressoren 5 gjennom ledningen 8 og. ventilen 6 føre komprimert luft inn i delen 2 inntil også det indre av delen 1 er fylt ved å trenge ut vannet, gjennom åpningene i denne. Derefter lukkes ventilen 4. With valve 4 open, valve 6 in position for connection with the part. 2. and the valve 7 in position for intake from fresh air, the compressor 5 will through the line 8 and. the valve 6 leads compressed air into the part 2 until the interior of the part 1 is also filled by pushing out the water, through the openings in this. Valve 4 is then closed.

Efter å ha satt ventilen 6 i stilling for fri åpning til omgiyel-sesluften og ventilen 7 i stilling for suging fra delen 2 (som på figuren), vil kompressoren 5 gjennom ledningen 9 og ventilen 7 suge ut luften i delen 2. slik at det der blir etablert et .tilr nærmet vakuum., After setting the valve 6 in the position for free opening to the ambient air and the valve 7 in the position for suction from part 2 (as in the figure), the compressor 5 will suck out the air in part 2 through the line 9 and the valve 7, so that an almost vacuum is established,

I dette øyeblikk-åpnes ventilen 4. Den komprimerte luft iom befin-ner seg i delen 1, presses inn i delen 2 og den ytre vannmasse trenger inn i elementet 1. Strømmen av denne vannmasse blir brått bremset av det innsnevrede parti 3 og ventilen 13. Det frembringes således en omhvirvling eller turbulens som genererer en akustisk bølge som er anvendbar for seismiske undersøkelser. At this moment, the valve 4 is opened. The compressed air in part 1 is pressed into part 2 and the outer mass of water penetrates into element 1. The flow of this mass of water is abruptly slowed by the narrowed part 3 and the valve 13 A swirl or turbulence is thus produced which generates an acoustic wave which is applicable for seismic surveys.

Ventilen 4 og ledningskretsen for tilførsel av komprimert luft The valve 4 and the wiring circuit for supplying compressed air

og evakuering styres fra overflateinstallasjonen, idet styre-kretsen ikke er vist. and evacuation is controlled from the surface installation, the control circuit not being shown.

Operasjonen kan så gjentas efter behov mens overflateinstallasjonen beveger seg langs en valgt kurs og utfører "detonasjoner" med rask takt, f.eks. med 10 sekunders mellomrom. The operation can then be repeated as required while the surface installation moves along a chosen course and performs "detonations" at a rapid rate, e.g. at 10 second intervals.

Claims

1. Apparatus for the propagation of acoustic waves in a liquid, comprising a hollow container having at least a first part (1) and at least a second part (2) which > Diaram with each other through at least one constricted portion, which first part is provided with an opening at its end opposite said constricted portion, and which container is provided with a device for effecting a barrier between the two parts intermittently, a device for introducing gaseous fluid under pressure into the interior of at least part first part, and a device for establishing in the second part a pressure which is much lower than the pressure in c"a first part, characterized in that the device for intermittent blocking comprises a valve member (13) provided with an elastic calibration member (14) to to allow the passage of gaseous fluid through the constricted portion and to block the passage of work through this.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the device for blocking between dividers (1 and 2) comprises a valve (4) with two positions.