NO144367B - Seismisk pulsenergi-kilde. - Google Patents
Seismisk pulsenergi-kilde. Download PDFInfo
- Publication number
- NO144367B NO144367B NO761636A NO761636A NO144367B NO 144367 B NO144367 B NO 144367B NO 761636 A NO761636 A NO 761636A NO 761636 A NO761636 A NO 761636A NO 144367 B NO144367 B NO 144367B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- removable
- gas
- chamber
- passage
- release
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 20
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 57
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 6
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- -1 gravel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 229920004943 Delrin® Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000002517 constrictor effect Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/02—Generating seismic energy
- G01V1/133—Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion
- G01V1/137—Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion which fluid escapes from the generator in a pulsating manner, e.g. for generating bursts, airguns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår et apparat for frigjøring av
trykkgass med et ladningskammer for å oppta gass under høyt trykkf i det minste én utløpsåpning og utløsningsanordninger for plutselig frigjøring av kraftige pulser med trykkgass fra kam-
meret gjennom utløpsåpningene og inn i omgivelsene.
Et slikt apparat har forskjellige anvendelser, bl.a. som seismisk pulsenergikilde for bruk i dype og eventuelt trange borehull for frembringelse av seismiske pulser ved hurtig utløsning av gass under trykk.
Behovet for frembringelse av skarpe seismiske pulser dypt
nede i et trangt borehull eksisterer ved seismiske undersøkelser og andre liknende formål. For seismiske undersøkelser blir kraftige pulser frembrakt under jorden i borehull og blir brukt til å under-søke underjordiske geologiske forhold og formasjoner. Andre anvendelser for plutselig frigjøring av trykkgass for å skape skarpe, kraftige pulser inne i et borehull, kan omfatte forsøks- og signa-leringsformål så vel som ytterligere praktiske anvendelser som kan bli mer fullstendig utviklet etter hvert som teknikken på dette området utvikles.
Det er kostbart å bore hull i jorden for seismiske under-søkelser, og boreomkostningene og apparatomkostningene øker hurtig med økende borehullsdimensjoner over tre tommer i diameter. Fra et prismessig synspunkt er det derfor hensiktsmessig å holde diameteren for slike borehull på tre tommer.
Uttrykket "trykkgass" eller "gass under trykk" kan her innbefatte enhver gass eller gassblanding under trykk som kan brukes i en luftpistol, f.eks. slik som komprimert luft, komprimert karbondioksyd, komprimert nitrogen, komprimert damp og liknende.
I de fleste tilfeller er det lettest og billigst å bruke komprimert luft som tilveiebringes fra en mobil kompressor eller fra flytt-
bare tanker, og luft er vanligvis den trykkgass som foretrekkes.
Imidlertid kan det i visse tilfeller være ønskelig å bruke en gass som ikke underholder forbrenning, slik som karbondioksyd eller nitrogen, f.eks. i tilfeller hvor man har mistanke om at borehullet kan inneholde brennbare damper eller gasser. "Under trykk" er også ment å bety ved et høyt trykk betydelig over atmosfærisk trykk, f.eks. slik som i det foretrukne området fra 500 pounds per square inch (p.s.i.) til 4.000 p.s.i., selv om man i enkelte tilfeller kan bruke høyere eller lavere trykk.
Apparater for frigjøring av gass under trykk, kalt "luftpistol", for bruk ved seismiske undersøkelser under vann, innbefattet sumper, myrer og mudderområder, er beskrevet i US-patent nr. 3 808 822. En fremgangsmåte og et system for å øke den last-bærende kapasiteten til jordunderlag ved bruk av et apparat for frigjøring av gass under trykk som er innsatt i et hult rørformet organ anbrakt i jordunderlaget, hvoretter luft under trykk gjentatte ganger blir hurtig frigjort ved den nedre ende av organet for å frembringe kraftige pulser for gjentatte ganger å drive frem materiale slik som sand, grus, betong eller liknende, som har blitt matet ned i det hule organet, er beskrevet i US-patentene nr. 3 707 848 og 3 793 844. Se også patent nr. 3 808 823 som vedrører et apparat for bruk ved denne fremgangsmåten. Det apparatet for frigjøring av trykkgass som er beskrevet i de forannevnte patenter er blitt referert til som "luftpistoler" og luftpistolen blir "avfyrt" når luften eller gassen under høyt trykk blir brakt til raskt å fri-gjøres inn i omgivelsene.
De luftpistoler som hittil er kjent omfatter vanligvis,
som operative komponenter, ladekammeranordninger for å holde gass under høyt trykk, en frigjøringsanordning som kan aktiveres for raskt å frigjøre trykkgassen gjennom utstrømningsåpninger i veggene til ladningskammeret, midler for tilførsel av gass under høyt trykk til ladningskammeret, og styreanordninger for å aktivere frigjøringsanordningene-til å frigjøre gassen under trykk.. Fri-gjøringsanordningene omfatter vanligvis en skyveanordning med et første (eller frigjørings-) stempel anbrakt i ladningskammeret for å tilbakeholde trykkgassen i.dette og et andre (eller styre-) stempel som er anordnet i en arbeidssylinder eller styrekammer i hvilket gass under trykk virker mot stempelet for å holde det i "lukkestilling" inntil det skal frigjøres. Stemplene er forbundet med en stang som er.anbrakt mellom arbeidssylinderen og ladnings-
kammeret og er hul for å tillate tilførsel av gass under trykk først til arbeidssylinderen og så til ladningskammeret.
Luftpistolene kan være selvutløsende ved passende dimen-sjonering av de eksponerte overflatene til skyvestemplene eller kan avfyres ved drift av en solenoidventil som styrer strømmen av trykkgass gjennom forskjellige avfyringsåpninger for å bevirke at skyveanordningen plutselig åpnes. En passende solenoidventilanordning er beskrevet i US-patent nr. 3 588 039. Begge disse driftsmåtene er beskrevet i US-patent nr. 3 379 273, og det henvises til dette for en nærmere beskrivelse av luftpistolen. Flere opplysninger om luftpistoler kan også hentes fra US-patenténe 3 249 177 og 3 653 460.
Drift av luftpistoler i borehull i jordbunnen medfører spesielle hensyn til omgivelsene, innbefattet den potensielle tilstedeværelse av skadelige materialer slik som skitt, sand og liknende. I tillegg har borehull av økonomiske grunner som regel liten diameter, f.eks. såpass liten som tre tommer, og et apparat for utløsning av gass under trykk som skal innføres i et slikt borehull, må ha en ytre diameter og en form som gjør innføringen lettest mulig. De luftpistoler som er beskrevet i US-patentene 3 707 848 og 3 793 844 kan således innføres i et hult rør med diameter på fra seks tommer og opp til fem fot, og luftpistolen for bruk ved seismiske undersøkelser under vann kan ha en så stor diameter som hensiktsmessig, da den skal slepes gjennom vannet, f.eks. over fem tommer slik at den kan inneholde en ladning med stort volum. Ingen av de luftpistoler som er beskrevet i noen av de ovenfor nevnte patenter passer for økonomisk borbare hull på tre tommer.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et kompakt apparat for frigjøring av gass under trykk, f.eks. en "luftpistol" med enhetlig modulær konstruksjon som er hensiktsmessig for bruk i et borehull som kilde for seismiske pulser. Oppfinnelsen gjør mulig bruken av et apparat som virker på en liknende måte som de ovenfor nevnte luftpistoler for å frembringe plutselige seismiske pulser mens det samtidig oppviser .en konstruksjon som gjør det mulig å anvende apparatet i økonomisk borbare trange borehull for seismiske formål, og konstruksjonen letter sammensetningen og demontering av de operative komponentene ved rensing og reparasjon og utskifting av ladekammere med forskjellige lengder for å kunne variere pulskarakteristikkene.
Som ytterligere eksempel på kjent teknikk kan det henvises til US-patent 3.805.914. Også dette eksempel på kjente seismiske energikilder omfatter et hus med forskjellige tilstøtende hus-seksjoner som er sammenføyet. Sammenføyningene mellom disse forskjellige seksjoner representerer forholdsvis svake soner som ned-setter den totale styrke av huset eller kapslingen.
Ved et apparat av den innledningsvis angitte art består det nye og særegne ifølge denne oppfinnelse i en langstrakt rør-formet mantel som er utført i en del som er åpen i det minste i den ene enden, og en rekke aksialt glidbare komponenter i den rørformede mantelen for dannelse av apparatet, hvilke komponenter er fjernbare ved en aksial uttrekking gjennom nevnte åpning, og et fjernbart endelukke for å holde de fjernbare komponentene i mantelen.
Med den her angitte løsning vil det sees at de forskjellige komponenter i apparatet, så som ladningskammeret, sylinder- og stempelelementer samt ventil og skilleanordningér alle er anbragt på fjernbar måte og stablet i forhold til hverandre for å mulig-gjøre rask og lettvint demontering ved reparasjon, rensing eller utskiftning av deler eller regulering av kammerkapasiteter for å forandre apparatets karakteristikker og arbeidsparametre.
Det er et vesentlig poeng at den her foreslåtte seismiske energikilde har et sterkt enhetlig rørformet hus dannet av den nevnte mantel som er i stand til å motstå overordentlig store innvendige trykk under operasjon.
Foreliggende kilde eller apparat blir med fordel sammen-stilt eller demontert ved å forskyve alle de innvendige komponenter inn i eller ut av det rørformede hus. Alle disse innvendige komponenter er aksialt forskyvbare inn i dette sterke enhetlige rørformede hus og blir stablet på hverandre inne i huset eller mantelen. Disse aksialt sammenstilte og demonterbare indre komponenter utgjør en seismisk energikilde som lett kan settes sammen og likeledes lett kan demonteres for vedlikehold og in-speksjon.
Det dreier seg her om et apparat eller en såkalt luft-kanon som er i stand til å tåle de påkjenninger som de høye innvendige trykk resulterer i, såvel i omkretsretningen som i lengde-retningen av huset eller mantelen.
De forskjellige trekk og fordeler ved apparatet i henhold til oppfinnelsen, vil kunne forstås bedre ved å studere den følgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelsesform i forbindelse med de vedføyde tegninger, der:
Figur 1 er et utspilt bilde av et apparat for frigjøring
av trykkgass i henhold til oppfinnelsen, som viser de forskjellige komponentene og deres relative stilling før sammensetning eller stabling. Figur 2 er et langsgående tverrsnitt av apparatet på figur 1 etter sammensetning og klart for innføring i et borehull. Figur 3 er et forstørret tverrsnitt for ytterligere illu-strasjon av konstruktive trekk.
Det vises nå til figur 1 og 2 hvor apparatet 10 for fri-gjøring av trykkgass, som vil bli kalt en "luftpistol", omfatter et langstrakt sylindrisk eller rørformet hus 12 i ett stykke som danner det ytre skall, og som når det er lukket avgrenser et hovedkammer. Ved forenden inneholder det sylindriske huset 12 en gjenget del 14 som kan motta en lukkeinnretning i form av det konisk formede nesestykket 16. Det vises til figur 1 hvor lukkeinnretningen 16 omfatter et gjenget parti 18 for komplementært inngrep med det gjengede parti 14 på huset 12. Nesestykket 16 omfatter også en åpning 20 gjennom hvilken det kan anbringes en stang eller et annet verktøy, ikke vist, for å kunne gripe nesestykket når det skal skrus på eller av det sylindriske huset 12.
Det normale stablede forholdet mellom komponentene er antydet i demontert stand på det utspilte bildet på figur 1. På figur 2 er det vist på hvilken måte komponentene er satt sammen inne i det sylindriske huset 12 på en lineær stablet måte i forhold til hverandre langs aksen til huset 12.
På figur 2 er det vist hvordan nesestykket 16 er festet
til huset 12 for å lukke dettes forende, og en effektiv tetning blir tilveiebrakt av 0-ringen 22. Et hulrom 24 i endeflaten til nesestykket 16 avgrenser sammen med de senere beskrevne komponenter et ladnings- eller avfyrings-kammer 2 6 som er istand til å holde en ladning med trykkgass. Hulrommet 24 kan i forskjellige nese-stykker 16 lages med forskjellige dimensjoner slik at volumet til ladnings- eller avfyrings-kammeret 26 kan forandres ved å skifte nesestykke for å variere karakteristikkene til de seismiske pulser som skal frembringes.
En frigjøringssylinderhylse 28 avgrenser en frigjørings-sylinder 30 og omgir frigjøringsstempelet 32. Frigjøringshylsen 28 har en rekke symmetrisk anbrakte åpninger 34 på linje med åpninger 36 i det sylindriske huset 12 for å muliggjøre frigjøring av komprimert gass. I den stilling som er vist på figur 2, før avfyring,
er den nedre kanten 38 på skjørtet 40 til frigjøringsstempelet 32
i tettende inngrep med en fjernbar tetningsanordning 41 (se også
figur 1) omfattende en bevegelig tetningsring 42 for å holde lad-ningen av trykkgass i ladningskammeret 26. En tetning mellom den bevegelige tetningsringen 42 og sylinderhylsen 28 er tilveiebrakt ved hjelp av en 0-ring 44. En annen 0-ring 46 tilveiebringer tetning mellom sylinderhylsen 28 og det sylindriske huset 12.
En rekke tetningsfjærer 48 (figur 3) anbrakt i en holder
50 presser den bevegelige tetningsringen 42 mot stempelkanten 38. Trykkgassen blir således forhindret fra å lekke ut gjennom åpningene 34, 36 ved anlegg mellom den nedre kanten 38 på frigjøringsstempelet 32 og tetningsringen 42 i den bevegelige tetningsanordningen 41. En pakningsgland 52 som samvirker med hylsen 28 holder 0-ringen 44 og virker som et avstandsstykke mellom hylsen 28 og fjærholderen 50,
slik at elementene kan stables sammen ende mot ende. Den bevegelige tetningen 42 kan lages av et elastisk materiale, slik som "nylon", "delrin" eller liknende, for å sikre tett pasning til den nedre kanten 38, og derfor er det også tilveiebrakt en indre holdering 54
av metall for å holde den elastiske tetningen 4 2 på plass. Nøyaktig anbringelse og innretting av sylinderhylsen 28 inne i det sylindriske huset 12 blir sikret ved hjelp av en pinnebolt 56 som er innsatt i det sylindriske huset 12 og stikker inn i en fordypning 58 i hylsen 28.
En arbeidssylinder 60 er avgrenset av komponenter eller organer anbrakt i nærheten av de organer som avgrenser frigjørings-sylinderen 30 og ladningskammeret 26, som man ser av figur 2. Arbeidssylinderen 60 er foret med en arbeidssylinderhylse 62.
Mellom arbeidssylinderhylsen 62 og frigjøringssylinderhylsen 28 er
det en fjernbar skilleanordning 65 (se også figur 1). Denne fjernbare skilleanordningen 65 omfatter en nedre ringformet holder 64
og en øvre ringformet holder 66. Den nedre ringformede holderen 64
og den øvre ringformede holderen 66 holder en akselpakningsgland 68
på plass i en ringformet sokkel 70 som er utformet i den øvre holderen 66. En tettsittende pakning er festet mellom sylinderhuset 12 og holderne og mellom holderne selv i form av O-ringpakninger 72
og 73. Holderne og pakningsglanden danner tilsammen den flyttbare
skilleanordningen 65 mellom arbeidssylinder 60 og ladningskammer 26.
En frigjøringsanordning 74 er anordnet for frem- og tilbake-gående bevegelse i forhold til arbeidssylinderen 60 og frigjørings-sylinderen 30 og ladningskammeret 26. Frigjøringsanordningen 74 omfatter frigjøringsstempelet 32 som er sammenkoplet med et arbeidsstempel 76 ved hjelp av en hul stang 78. Arbeidssylinderen 60 og frigjøringssylinderen 30 blir holdt forseglet fra hverandre ved hjelp av akselglanden 68 som bærer en 0-ring 80 i fast tetning mot akselen eller stangen 78. Arbeidsstempelet 76 er tettet mot den hule stempelstangen 78 ved hjelp av en 0-ring 82 som holdes av en tetningsskive 84 og en mutter 86. En øvre skilleanordning 88
danner toppen av frigjøringssylinderen 60. Den øvre skilleanordningen 88 omfatter en fordypning 90 inn i hvilken den øvre del av frigjøringsanordningen 74, nemlig akselenden og mutteren 86,
trer inn i ved drift av frigjørings- eller skyveanordningen. Den øvre skilleanordningen 88 blir holdt i stilling mellom arbeidssylinderhylsen 62 og et solenoidventillegeme 92. Ventillegemet 92 blir på sin side holdt på plass av det øvre endelukket eller topp-hetten 94 som har en gjenget del 96 som er skrudd inn i den til-svarende gjengede del 98 på det sylindriske huset 12. Posisjonen av og forholdet mellom de forskjellige gassførende kanaler og åpninger er lettest å forstå under henvisning til virkemåten for gassfrigjøringsanordningen. For å forberede en gassfrigjøring,
blir som vist på figur 2, gass under trykk ført gjennom en slange forbundet med en kompressor eller en annen kilde for trykkgass slik som en gassylinder, ikke vist, og forbundet med innløpet 100
i det øvre endelukket 94. Innløpet 100 er forbundet med en passasje 102 som er dannet inne i lukkeanordningen 94, og ender i et ringformet hulrom 104 på den omkretsmessige perifere overflaten til endelukket 94. Det ringformede hulrommet 104 står i forbindelse med den øvre enden av en passasje 106 for høytrykksgass som er anordnet inne i veggene til det sylindriske huset 12 og som strekker seg i langsgående retning gjennom en radial åpning 108 i veggen til huset 12 på linje med hulrommet 104. Gassforsyningspassasjen 106 ender ved sin nedre ende i en åpning 110 som står i forbindelse med et første ringformet hulrom 112 på den omkretsmessige perifere flaten til den øvre skilleanordningen 88.
Det ringformede hulrommet 112 er forbundet med en diagonal gassforsyningspassasje 114 inne i den øvre skilleanordningen 88
som ender i fordypningen 90 for forbindelse med arbeidssylinderen 60.
Trykkgassen kommer inn i arbeidssylinderen 60 gjennom de ovenfor beskrevne passasjer. De ringformede hulrommene er tilveiebrakt for å sikre at forbindelsen med åpningene 108 og 110 i det sylindriske huset 12 blir oppnådd uten hensyn til vinkelstillingen til organene 94 og 88.
Trykkgassen kommer inn i ladningskammeret 26 ved å strømme gjennom en innsnevring 116 og gjennom en aksial passasje 118 som begge er anordnet i den hule stempelstangen 78. Etter hvert som trykkgass strømmer inn i arbeidssylinderen 60, vil innsnevringen 116 kortvarig holde trykket i sylinderen 60 over trykket i ladningskammeret 26, noe som sikrer at kanten til arbeidsstempelet 76 forblir fast mot en arbeidspakning i form av en 0-ring 120. Pakningen 120 blir holdt av den øvre ringformede holderen 6 6 som også holder akselpakningsglanden 68 i dens ringformede sokkel 70. Etter at kammeret 26 er fylt til det ønskede trykk, er apparatet for fri-gjøring av trykkgass 10 klart for utslipning av gass.
I den utførelsesform som er vist på figur 1 og 2, blir gassfrigjøringen utløst ved hjelp av en solenoidventil 122, f.eks. som vist i US-patent nr. 3 588 039. Den ringformede solenoid-spolen 124 frembringer et magnetisk felt ved tilførsel av elektrisk strøm gjennom en kabel, ikke vist, forbundet med kontakten 126. Dette elektriske signalet gjør at ventilen 122 blir aktivert for å forbinde et par avfyringspassasjer 128 og 130 som er anordnet i den øvre skilleanordningen 88.
Ved drift av ventilen 122, vist skjematisk på figur 3, passerer trykkgass fra sylinderen 60 gjennom den første avfyrings-passasjen 128 og gjennom ventilen 122 inn i den andre avfyringskanalen 130. Den andre avfyringskanalen 130 står i forbindelse med et annet ringformet hulrom 132 anbrakt på den perifere overflaten til den øvre skilleanordningen 88.
Der er tre O-ringpakninger 131, 133 og 135 i riller som-omgir den øvre skilleanordningen 88, for forsegling av det første og det andre ringformede hulrom 110 og 132 fra hverandre og for å isolere disse hulrommene fra det indre av huset 12.
Det ringformede hulrommet 132 står i forbindelse med åpningen 134 i veggen til det sylindriske huset 12 som er forbundet med en avfyringspassasje 136 som strekker seg i langsgående retning inne•i veggen til den rørformede mantelen 12. Passasjen 136 ender i en åpning 138. som står i forbindelse. med et ringformet hulrom 140 anordnet i den perifere,overflaten til den øvre ringformede holderen 66 som er forbundet med en diagonal avfyringspassasje 142 inne i holderen 66, og som ender i et ringformet utløsningshulrom 144 anordnet på motsatt side av arbeidsstempelet 76 i forhold til sylinderen 60.
Tilførselen av gasstrykk fra arbeidssylinderen 60 til ut-løsningskammeret 14 4 gjennom de ovenfor beskrevne kanaler vil utlikne det trykk som utøves på de motsatte flatene til stempelet 7 6 for å tillate skyveanordningen 7 4 å akselerere vekk fra tetningsringen 120 og vekk fra tetningen 42, noe som plutselig åpner åpningene 36 for brått å frigjøre trykkgassen fra ladningskammeret 26, som vist på figur 3 med piler 145.
Forbikoplingskanaler 146 dannet i arbeidssylinderhylsen
i form av uttagninger, hjelper til å utlikne trykket på motstående sider av arbeidsstempelet 76 etter at det har begynt å bevege seg vekk fra tetningen 120.
Etter en plutselig gassfrigjøring, som vist på figur 3
med piler 145, blir den gassen som er innesperret i arbeidssylinderen 60 over forbikoplingskanalene 146, sammenpresset av arbeidsstempelet 7 6 som har stor fart, og dette tjener til å bremse skyveanordningen 74 og så tilbakeføre den til sin opprinnelige stilling som vist på figur 2.
Som et alternativ til å aktivere frigjøringsanordningen 74 ved hjelp av en solenoidventil, kan gassfrigjøringsan6rdningen lages selvutløsende. I dette tilfelle kan solenoidventilen og avfyrings-kabelen utelates i likhet med passasjene 128, 130, 136, 142 og utløsningskammeret 144. For å gjøre innretningen selvutløsende, blir det effektive arealet av frigjøringsstempelet som utsettes for trykkgassen i ladningskammeret 26 gjort større enn det arealet på arbeidsstempelet 76 som eksponeres for trykkgassen i arbeidssylinderen 60. Når trykket i kammeret 2 6 følgelig har steget hovedsakelig opp mot trykket i sylinderen 60, blir tetningen mellom 0-ringen 120 og arbeidsstempelet 76 åpnet for å tillate høytrykks-gassen i sylinderen 60 å komme i forbindelse med den nedre flaten av stempelet 76, og forskyvningsanordningen 74 blir akselerert vekk fra tetningen 120 og fra tetningen 42 og åpner plutselig åpningene 36 slik at trykkgassen frigjøres plutselig. Forbikoplingskanalene 146 i sylinderhylsen 62 gjør at gass fritt kan passere fra sylinderen 60 inn. i rommet under stempelet 76 som er i bevegelse. Tidsintervallene mellom utløsning når pistolen er selv-utløsende, blir regulert av innsnevringen 116 i en utskiftbar plugg 117. Jo større innsnevringseffekt, dvs. jo mindre diameter på kanalen 116, jo lenger mellomrom mellom utløsningene, og vice versa.
Endehetten 94 kan være forsynt med forbindelsesanordninger, slik som en rekke øyeskruesokler som vist ved 148, for å bære innretningen når den senkes ned i et borehull, i tillegg til luft-slangen og forbindelsesanordningen for elektrisk kabel. Det er ingen utstikkende deler på periferien til det rørformede huset som skyldes forbindelsespasninger eller festeanordninger som kreves for å feste delene sammen. Dette muliggjør at luftpistolen lett kan innføres i borehull med liten diameter for bruk som kilde for seismiske pulser. Skulle apparatet trenge reparasjon, rensing eller utskifting av deler, er det lett å demontere og sette sammen igjen på grunn av den stablede aksiale anordningen av uttagbare komponenter. Bruk i felt blir således betydelig lettet.
Det sylindriske huset i den utførelse som er vist på figur 1 og 2 er laget av rustfritt stål og har en utvendig diameter som fortrinnsvis ikke overstiger 2 5/8 tommer, slik at det lett vil kunne føres ned i et borehull med diameter tre tommer. Denne viste utførelsesformen er i virkeligheten brakt ned i en diameter på bare 2,5 tommer slik at den fritt kan senkes ned i et borehull med nevnte diameter.
Claims (15)
1. Apparat for frigjøring av trykkgass med et ladningskammer for å oppta gass under høyt trykk, i det minste én utløps-åpning og utløsningsanordninger for plutselig frigjøring av kraftige pulser med trykkgass fra kammeret gjennom utløps-åpningene og inn i omgivelsene, karakterisert ved en langstrakt rørformet mantel (12) som er utført i en del som er åpen i det minste i den ene enden, og en rekke aksialt glidbare komponenter i den rørformede mantelen (12) for dannelse av apparatet, hvilke komponenter er fjernbare ved en aksial uttrekking gjennom nevnte åpning, og et fjernbart endelukke (16) for å holde de fjernbare komponentene i mantelen.
2. Apparat i henhold til krav 1,karakterisert ved at en skilleanordning (65) er fjernbart anbrakt i mantelen for å dele det indre av denne i et arbeidskammer (60) og et ladningskammer (26) , idet den rørformede mantelen har i det minste én utløpsåpning (36) som strekker seg fra ladningskammeret (26) til utsiden av mantelen, en utløsnings-anordning (32) anordnet inne i og bevegelig i ladningskammeret (26) for å tilveiebringe plutselig frigjøring av trykkgass gjennom utløpsåpningen ved aktivering av utløsningsanordningen, en tetningsinnretning (41) som er fjernbart anordnet i den rør-formede mantelen og for inngrep med utløsningsanordningen for tetning av åpningen, en gasstrømningspassasje (118) som forbinder arbeids- og ladningskammeret, idet apparatet har en passasje (106) for tilførsel av høytrykksgass til arbeidskammeret (60), og idet det fjernbare endelukke (16) er løs-bart festet til en ende av mantelen for å holde på plass de fjernbare komponenter (65, 32, 41) i mantelen.
3. Apparat i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert ved at det fjernbare endelukke (16) er et nesestykke med en indre endeflate (24) som utgjør en veggdel som avgrenser en del av ladningskammeret og har en tetningsanordning som ligger an mot den indre overflate av den rør-formede mantels vegg, for tetning av apparatet.
4. Apparat i henhold til krav 3,karakterisert ved at endeflaten (24) til endelukket (16) er konkav og. dermed frembringer et hulrom for å øke volumet til ladningskammeret ut over det som oppnås med en flat endeflate,, hvor-.
ved forskjellige volum av ladningskammeret kan oppnås ved å bruke endelukker med forskjellig dimensjonerte hulrom.
5. Apparat i henhold til krav 3 eller 4,karakterisert ved at det fjernbare eller demonterbare endelukke (16) har form av et avrundet, konisk nesestykke med en tverrgående åpning (20) som går gjennom endelukket og som er egnet for inngrep med et verktøy for å dreie nesestykket .
6. Apparat i henhold til et av kravene 2-5, karakterisert ved at en øvre skilleanordning (88) er fjernbart anordnet i den rørformede mantel (12) for å ut-gjøre toppenden av arbeidskammeret (60), idet den øvre skilleanordning har en forsyningspassasje (114) for trykkgass, et første ringformet hulrom (112) anordnet på periferien til den øvre skilleanordning og i forbindelse med den nevnte forsyningspassasje for gass, hvor den rørformede mantelens veggåpning (110) står i forbindelse med det første ringformede hulrom når den øvre skilleanordningen er i stilling inne i mantelen og også står i forbindelse med forsynings-passasjen (106) for trykkgass inne i mantelveggen, idet passasjen (106) i mantelen, veggåpningene (110), det første ringformede hulrom (112) og passasjen (114) i den øvre skilleanordningen tilsammen utgjør en kontinuerlig lukket kanal for tilførsel av trykkgass til arbeidskammeret (60).
7. Apparat i henhold til krav 6,karakterisert ved at en fjernbar hylse (28) omgir ladningskammeret, hvilken hylse er fjernbart anordnet mellom den fjernbare skilleanordningen (65) og den fjernbare tetningsinnretningen (41), idet hylsen har i det minste én åpning (34) som er anordnet på linje med i det minste én utløpsåpning (36), og innrettingsanordninger (56, 58) for å sikre innretting av åpningen (34) med utløpsåpningen (36) når den fjernbare hylsen (28) er anordnet i mantelen.
8. Apparat i henhold til krav 7,karakterisert ved at en annen fjernbar hylse (62) omgir arbeidskammeret (60), hvilken annen fjernbare hylse er fjernbart anordnet mellom den fjernbare skilleanordningen (65) og den øvre skilleanordningen (88) og holder skilleanordningene (65 og 88)
adskilt fra hverandre.
9. Apparat i henhold til krav 8, karakterisert ved at utløsningsanordningen (32) er et stempel på en forskyvningsinnretning (74) som er anordnet mellom arbeidskammeret (60) og ladningskammeret (26), idet stempelet glir inne i den første fjernbare hylsen (28), hvilken forskyvningsinnretning har en stang (78) som passerer gjennom den fjernbare skilleanordningen (65) og som er bevegelig i forhold til denne, idet den annen ende av forskyvningsinnretningen er forbundet med et arbeidsstempel (76) på stangen, hvilket arbeidsstempel glir inne i den annen fjernbare hylse (62).
10. Apparat i henhold til krav 9,karakterisert ved en solenoidventil (122) som er fjernbart anordnet inne i den rørformede mantelen ved den øvre skilleanordningen (88) for utløsning av aktiveringen til apparatet, idet den øvre skilleanordningen har en avfyringspassasje (128) for gass for å forbinde arbeidskammeret (60) med solenoidventilen, hvilken øvre skilleanordning er utstyrt med en ytterligere avfyringspassasje (130) for gass for å forbinde ventilen med et annet ringformet hulrom (132) på periferien til den øvre skilleanordningen, en andre gasstrømningspassasje (136) i veggen til den rørformede mantelen som tilveiebringer forbindelse med det nevnte ringformede hulrom (132) gjennom en åpning (134) i den rørformede veggen og som tilveiebringer forbindelse med et område (144) mellom den fjernbare skilleanordning (65) og arbeidsstempelet (76) for utløsning av bevegelsen til forskyvningsanordningen (74).
11. Apparat i henhold til krav 10,karakterisert ved at den fjernbare skilleanordning som deler ladnings-og arbeidskammeret inneholder et tredje ringformet hulrom (140) anordnet på sin periferi, idet den nevnte annen gasstrømningspassasje (130) i mantelveggen står i forbindelse med det tredje ringformede hulrom (140) i den fjernbare skilleanordningen gjennom en åpning (138) i mantelveggen, og ved at" den fjernbare skilleanordningen (65) har en indre passasje (142) for å forbinde nevnte tredje hulrom (140) med nevnte område (144).
12. Apparat i henhold til krav 10 eller ll,karakterisert ved at den andre enden av den rørformede mantel er åpen, idet den andre fjernbare lukkeanordning (94) er fjernbart anbrakt i nevnte andre ende av den rørformede mantel ved solenoidventilen for å holde solenoidventilen på plass i den rørformede mantel.
13. Apparat i henhold til krav 12,karakterisert ved at den andre fjernbare lukkeanordningen er forsynt med et innløp (100) for mottagelse av trykkgass, ved et fjerde ringformet hulrom (104) i periferien til lukkeanordningen,
og ved en passasje (106) som forbinder innløpet (100) med det fjerde hulrom (104), idet trykkgassforsyningskanalen (106) har en åpning (108) som står i forbindelse med nevnte hulrom (104) for tilførsel av trykkgass til trykkgassforsyningskanalen (106).
14. Apparat i henhold til et av kravene 10 til 13, karakterisert ved at den øvre skilleanordningen har tre tetningsanordninger (131, 133 og 135) for tetning mot den rørformede mantelveggen, idet en av tetningsanordningene (133) er anordnet mellom de nevnte første og andre ringformede hulrom på periferine til den øvre skilleanordningen, og de andre tetningsanordningene (131, 135) er anordnet henholdsvis over og under det første og det annet ringformede hulrom.
15. Apparat i henhold til et av kravene 1-14, karakterisert ved at den rørformede mantelen har en ytre diameter som ikke overstiger 2-5/8 tommer (6,6 7 cm) for lettvint bruk inne i et borehull i jorden som har en nominell diameter på tre tommer (7,62 cm).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/578,329 US3997021A (en) | 1975-05-16 | 1975-05-16 | Pressurized gas discharging apparatus for use as a down-bore seismic impulse source |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO761636L NO761636L (no) | 1976-11-17 |
| NO144367B true NO144367B (no) | 1981-05-04 |
| NO144367C NO144367C (no) | 1981-08-12 |
Family
ID=24312401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO761636A NO144367C (no) | 1975-05-16 | 1976-05-12 | Seismisk pulsenergi-kilde. |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3997021A (no) |
| JP (1) | JPS51140801A (no) |
| AU (1) | AU505418B2 (no) |
| CA (1) | CA1052902A (no) |
| DE (1) | DE2621782A1 (no) |
| DK (1) | DK215976A (no) |
| FR (1) | FR2311322A1 (no) |
| GB (1) | GB1552389A (no) |
| HU (1) | HU173962B (no) |
| IT (1) | IT1060605B (no) |
| NL (1) | NL7605211A (no) |
| NO (1) | NO144367C (no) |
| SE (1) | SE7605557L (no) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4210222A (en) * | 1978-06-22 | 1980-07-01 | Bolt Associates, Inc. | Air gun monitoring method and apparatus |
| US4240518A (en) * | 1978-06-22 | 1980-12-23 | Bolt Associates, Inc. | Method and apparatus for monitoring and controlling a multiplicity of air guns for seismic surveying |
| US4271924A (en) * | 1978-10-27 | 1981-06-09 | Bolt Associates, Inc. | Airgun apparatus providing high strength and high pressure capabilities |
| US4225009A (en) * | 1979-04-04 | 1980-09-30 | Texas Instruments Incorporated | Internal air release control apparatus air gun |
| US4219097A (en) * | 1979-04-04 | 1980-08-26 | Texas Instruments Incorporated | External air release control in seismic air gun |
| US4219098A (en) * | 1979-04-05 | 1980-08-26 | Texas Instruments Incorporated | Internal passive air release control apparatus in seismic air gun |
| CA1152202A (en) * | 1979-07-11 | 1983-08-16 | Stephen V. Chelminski | Land seismic source method and apparatus |
| GB2076724A (en) * | 1979-11-30 | 1981-12-09 | Vni Pk I Mekh | Pneumatic percussion machine |
| US4364446A (en) * | 1980-05-23 | 1982-12-21 | Battelle Memorial Institute | Generating pulses |
| US4472794A (en) * | 1981-06-01 | 1984-09-18 | Bolt Technology Corporation | Sleeve shuttle air gun |
| US4623033A (en) * | 1983-05-27 | 1986-11-18 | Texas Instruments Incorporated | Air release in seismic source air gun |
| NO166059C (no) * | 1983-07-18 | 1991-06-05 | Russell M J Geotech Eng | Seismisk luftkanon. |
| US4646871A (en) * | 1984-09-04 | 1987-03-03 | Keystone Development Corporation | Gas-gun for acoustic well sounding |
| US4754443A (en) * | 1984-11-15 | 1988-06-28 | Bolt Technology Corporation | Airgun having shaft-bearing-guided shuttle and capable of fast repitition self-firing |
| DE3530574A1 (de) * | 1985-08-27 | 1987-03-05 | Peter F Husten | Akustische messvorrichtung zur untersuchung der permeabilitaet und klueftigkeit von gesteinen im durchteuften gebirge und zur bestimmung der geschwindigkeit von kompressionswellen, scherwellen und rohrwellen und deren daempfung |
| US4671379A (en) * | 1985-09-03 | 1987-06-09 | Petrophysical Services, Inc. | Method and apparatus for generating seismic waves |
| CN1022139C (zh) * | 1986-03-18 | 1993-09-15 | 切夫伦研究公司 | 利用非破坏性井下地震源获得地质结构信息的方法 |
| US4858718A (en) * | 1987-03-09 | 1989-08-22 | Bolt Technology Corporation | Tube-wave attenuation method, system and apparatus for use with an inpulsive seismic energy source in liquid-containing wells |
| DE19509122B4 (de) * | 1995-03-17 | 2004-02-05 | Institut für geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben | Seismisches Impulsgerät |
| US6223656B1 (en) | 1998-05-15 | 2001-05-01 | The Regents Of The University Of California | Pressure enhanced penetration with shaped charge perforators |
| US6419044B1 (en) * | 1999-04-20 | 2002-07-16 | Schlumberger Technology Corporation | Energy source for use in seismic acquisitions |
| US7269099B2 (en) * | 2004-07-30 | 2007-09-11 | Bolt Technology Corporation | Air gun |
| US7228934B2 (en) * | 2005-04-08 | 2007-06-12 | Wellsonic Lc | Acoustic generator for distance sounding with a firing mechanism independent of the pressure equilibration force |
| US7397729B2 (en) | 2005-04-08 | 2008-07-08 | Wellsonic, Lc | Acoustic generator for distance sounding with a new and novel portal structure for the efficient firing of the pressure chamber |
| US8113278B2 (en) * | 2008-02-11 | 2012-02-14 | Hydroacoustics Inc. | System and method for enhanced oil recovery using an in-situ seismic energy generator |
| CN102062212B (zh) * | 2010-12-03 | 2013-03-13 | 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 | 一种双面抗冲击动态悬浮式密封装置 |
| US9507039B2 (en) | 2010-12-13 | 2016-11-29 | Schlumberger Technology Corporation | Seismic source, system, and method |
| US20120176863A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-12 | Cggveritas Services Sa | Portable device and method to generate seismic waves |
| US10031245B2 (en) * | 2013-02-24 | 2018-07-24 | Stephen Chelminski | Device for marine seismic explorations for deposits |
| WO2014130912A1 (en) | 2013-02-24 | 2014-08-28 | Chelminski Research, Llc | Device for marine seismic explorations for deposits |
| US8752665B1 (en) * | 2013-04-27 | 2014-06-17 | Constantin Tomoiu | Thermo-acoustic reactor with molecular disassociation |
| US9581704B2 (en) * | 2015-01-22 | 2017-02-28 | Soundblast Technologies, Llc | System and method for accelerating a mass using a pressure produced by a detonation |
| US9454955B1 (en) | 2015-04-17 | 2016-09-27 | Constantin Tomoiu | Thermo-acoustic reactor with non-thermal energy absorption in inert medium |
| US9804280B2 (en) | 2015-10-17 | 2017-10-31 | Stephen Chelminski | Method and apparatus for tuning the rise time of the initial pulse of an air gun |
| US20180128480A1 (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-10 | Constantin Tomoiu | Thermo-kinetic reactor with micro-nuclear implosions |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2424108A (en) * | 1943-05-31 | 1947-07-15 | Shell Dev | Hydraulic ram system |
| US3249177A (en) * | 1961-11-13 | 1966-05-03 | Bolt Associates Inc | Acoustic wave impulse generator repeater |
| US3310128A (en) * | 1964-01-24 | 1967-03-21 | Bolt Associates Inc | Seismic exploration methods and systems |
| US3805914A (en) * | 1972-03-06 | 1974-04-23 | Texaco Inc | Seismic pneumatic energy pulse generators for attenuating secondary pulses |
| US3909776A (en) * | 1973-10-01 | 1975-09-30 | Amoco Prod Co | Fluidic oscillator seismic source |
-
1975
- 1975-05-16 US US05/578,329 patent/US3997021A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-04-26 CA CA250,971A patent/CA1052902A/en not_active Expired
- 1976-05-12 NO NO761636A patent/NO144367C/no unknown
- 1976-05-13 IT IT23210/76A patent/IT1060605B/it active
- 1976-05-13 DK DK215976A patent/DK215976A/da not_active Application Discontinuation
- 1976-05-14 NL NL7605211A patent/NL7605211A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-05-14 SE SE7605557A patent/SE7605557L/xx unknown
- 1976-05-14 GB GB20123/76A patent/GB1552389A/en not_active Expired
- 1976-05-14 HU HU76BO1616A patent/HU173962B/hu unknown
- 1976-05-14 AU AU13944/76A patent/AU505418B2/en not_active Expired
- 1976-05-15 DE DE19762621782 patent/DE2621782A1/de active Granted
- 1976-05-15 JP JP51055975A patent/JPS51140801A/ja active Granted
- 1976-05-17 FR FR7614846A patent/FR2311322A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2621782A1 (de) | 1976-11-25 |
| NL7605211A (nl) | 1976-11-18 |
| AU1394476A (en) | 1977-11-17 |
| CA1052902A (en) | 1979-04-17 |
| US3997021A (en) | 1976-12-14 |
| SE7605557L (sv) | 1976-11-17 |
| FR2311322A1 (fr) | 1976-12-10 |
| DK215976A (da) | 1976-11-17 |
| NO144367C (no) | 1981-08-12 |
| HU173962B (hu) | 1979-10-28 |
| JPS51140801A (en) | 1976-12-04 |
| AU505418B2 (en) | 1979-11-22 |
| FR2311322B1 (no) | 1982-10-22 |
| DE2621782C2 (no) | 1988-04-07 |
| GB1552389A (en) | 1979-09-12 |
| IT1060605B (it) | 1982-08-20 |
| NO761636L (no) | 1976-11-17 |
| JPS6235073B2 (no) | 1987-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO144367B (no) | Seismisk pulsenergi-kilde. | |
| NO813083L (no) | Gassdrevet seismisk kilde med flere kammer | |
| NO158158B (no) | Luftkanon. | |
| US4556120A (en) | Modular gas-powered subsea seismic source | |
| US4271924A (en) | Airgun apparatus providing high strength and high pressure capabilities | |
| US4193472A (en) | Open-ended seismic source | |
| NO160816B (no) | Anordning til frembringe akustiske boelger i en broenn er et hulrom. | |
| CA3094256A1 (en) | Device and method for generating high amplitude pressure waves | |
| NO150617B (no) | Seismisk signalkilde | |
| CN116573158A (zh) | 基于气体燃料的高低压室折叠翼无人机弹射试验装置 | |
| JPH02276986A (ja) | 音響源 | |
| CN103868803B (zh) | 用于大型爆炸波模拟装置的爆炸驱动器 | |
| US7093774B2 (en) | Device for injecting a pulsed supersonic gas stream | |
| CN210922369U (zh) | 一种用于通用大深度潜射模拟导弹的发射装置 | |
| NO165163B (no) | Patron for utdriving av vaeske under trykk. | |
| NO884080L (no) | Tetningsanordning. | |
| US5646909A (en) | Pneumatic gun for rapid repetitive acoustic firing | |
| NO811590L (no) | Pulsgenerator. | |
| US4648479A (en) | Multiple-port, multiple-chamber, tuned air-powered subsea seismic source | |
| GB2141824A (en) | Subsea seismic source | |
| US5365493A (en) | Air gun | |
| US10571222B2 (en) | Payload launching apparatus and method | |
| US3670840A (en) | Flexible seismic gas exploder | |
| US5592440A (en) | Compact sleeve air gun | |
| US5263007A (en) | Seismic energy source |