RU2246741C1

RU2246741C1 - Device for generating seismic waves in basins

Info

Publication number: RU2246741C1
Application number: RU2004107064/28A
Authority: RU
Inventors: В.В. Ивашин (RU); В.В. Ивашин; Н.А. Иванников (RU); Н.А. Иванников; Г.В. Милорадова (RU); Г.В. Милорадова; Д.А. Яковлев (RU); Д.А. Яковлев
Original assignee: Ивашин Виктор Васильевич; Иванников Николай Александрович; Милорадова Галина Владимировна; Яковлев Дмитрий Алексеевич
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-02-20

Abstract

FIELD: seismic prospecting.

SUBSTANCE: device comprises partially submerged vessel, source of linear mechanical force whose first movable member is joined to the weight which can move upward and second one is joined with the striker-emitter. The bottom of the vessel is provided with port. The housing, which can be a part of the vessel, is secured to the bottom over periphery of the port. The housing received the submerged striker-emitter which is mounted above the port and can move downward. The striker is coupled with the weight through flexible members. The weight bears on the housing.

EFFECT: enhanced efficiency and reduced service expenses.

8 dwg

Description

Изобретение относится к невзрывным источникам сейсмических волн, применяемым при проведении сейсморазведочных работ на акваториях: озерах, реках, морях.The invention relates to non-explosive sources of seismic waves used in seismic exploration in water areas: lakes, rivers, seas.

Сейсмические волны в жидкой среде образуются при создании в ней объемных возмущений, следствием которых является возникновение в среде градиента давления. Величина объемного возмущения и скорость его формирования определяют мощность и частотный спектр создаваемых волн.Seismic waves in a liquid medium are formed when volumetric disturbances are created in it, the result of which is the appearance of a pressure gradient in the medium. The magnitude of the volumetric perturbation and the rate of its formation determine the power and frequency spectrum of the generated waves.

Известны и получили наибольшее практическое применение пневматические сейсмоисточники (1. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка: В 2-х т. Т. 1. Пер. с англ. - М.: Мир, 1987, 448 с., ил. (стр.329). 2. Кордик В.Н. Технические средства для возбуждения сейсмических сигналов в морской сейсморазведке. - М.: 1990. - 55 с. (Региональная и морская геофизика: Обзор/ВНИИ экон. минер, сырья и геол.-развед. работ. ВИЭМС) (стр.5)), которые образуют объемное возмущение в водной среде посредством выпуска в нее сжатого воздуха из специального устройства (“пневмопушки”).The pneumatic seismic sources are known and received the greatest practical application (1. Sheriff R., Geldart L. Seismic exploration: In 2 volumes T. 1. Transl. From English - M .: Mir, 1987, 448 pp., Ill. ( 329) 2. Kordik VN Technical means for exciting seismic signals in marine seismic exploration. - M .: 1990. - 55 p. (Regional and Marine Geophysics: Overview / All-Russian Scientific Research Institute of Economic Miner, Raw Materials and Geological - research work. VIEMS) (p. 5)), which form a volumetric disturbance in the aquatic environment by releasing compressed air into it from a special device (“air guns”).

Основные технические недостатки сейсмоисточников-пневмопушек, состоят в следующем.The main technical disadvantages of seismic sources-air guns are as follows.

1). Открытие отверстия для выпуска сжатого воздуха обычно обеспечивается специальным электромагнитным клапаном с последующим применением двухступенчатого пневмоусиления. Такая система обеспечивает недостаточную точность синхронизации работы нескольких пневмопушек между собой и с сейсмостанцией.1). The opening of the outlet for the release of compressed air is usually provided by a special solenoid valve, followed by the use of a two-stage pneumatic reinforcement. Such a system provides insufficient accuracy in synchronizing the operation of several air guns with each other and with the seismic station.

2). Сейсмоисточник необходимо опускать в воду, что усложняет его эксплуатацию.2). The seismic source must be lowered into the water, which complicates its operation.

3). Пульсация газового пузыря во время его движения к поверхности воды создает сейсмические помехи, а использование сейсмоисточников на малых глубинах становится нецелесообразным вследствие значительных потерь энергии.3). The pulsation of a gas bubble during its movement to the water surface creates seismic noise, and the use of seismic sources at shallow depths becomes impractical due to significant energy losses.

4). Применение компрессора (или достаточного количества баллонов со сжатым газом), передача воздуха по шлангам в пневмопушку для ее "заряда" сопряжены с эксплуатационными недостатками и определяют низкий коэффициент использования энергии первичного источника для создания энергии сейсмических волн.4). The use of a compressor (or a sufficient number of cylinders with compressed gas), the transfer of air through hoses to the air gun for its “charge” are associated with operational shortcomings and determine the low utilization of the energy of the primary source to create the energy of seismic waves.

Известно (Pat. 5978316 (USA)/ Marine seismic source/ Ambs et al. - 1999) принятое за прототип устройство для создания сейсмических волн в воде. Оно содержит совпадающие с заявляемым изобретением существенные признаки: плавсредство, частично погруженное в воду, упругие элементы, пригруз и линейный силовой привод (источник механической силы), первая подвижная часть которого присоединена к пригрузу. А также отличные от заявляемого изобретения существенные признаки: нижняя часть корпуса плавсредства (днище), выполняющая функцию излучателя сейсмических волн, вторая часть упомянутого источника силы присоединенная к днищу, а также соединенный через упругие элементы (пружины) с днищем плавсредства пригруз.It is known (Pat. 5978316 (USA) / Marine seismic source / Ambs et al. - 1999) adopted as a prototype device for creating seismic waves in water. It contains the essential features that coincide with the claimed invention: a watercraft partially immersed in water, elastic elements, a load and a linear power drive (source of mechanical force), the first movable part of which is attached to the load. And also significant features that are different from the claimed invention: the lower part of the body of the vehicle (bottom), which performs the function of an emitter of seismic waves, the second part of the mentioned power source connected to the bottom, and also connected through the elastic elements (springs) to the bottom of the load vessel.

Недостатком этого сейсмоисточника является его низкая сейсмическая эффективность, обусловленная низким коэффициентом преобразования механической энергии силового привода в сейсмическую из-за большой массы плавсредства, являющегося излучателем сейсмической энергии, и значительными затратами энергии на создание поверхностных волн во время формирования основной, полезной волны. Непосредственный контакт излучающей поверхности сейсмоисточника со средой не позволяет без дополнительных мер производить на нее ударные воздействия. Кроме того, так как все днище является излучателем, то на него должны накладываться дополнительные требования, что вызывает увеличение расходов на изготовление и эксплуатацию сейсмоисточника.The disadvantage of this seismic source is its low seismic efficiency, due to the low conversion rate of the mechanical energy of the power drive to seismic due to the large mass of the craft, which emits seismic energy, and the significant energy consumption for creating surface waves during the formation of the main, useful wave. Direct contact of the radiating surface of the seismic source with the medium does not allow it to produce impact effects on it without additional measures. In addition, since the entire bottom is a radiator, additional requirements must be imposed on it, which causes an increase in the cost of manufacturing and operating the seismic source.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение сейсмической эффективности сейсмоисточника и расширение возможностей его применения. Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента преобразования потребляемой сейсмоисточником энергии в сейсмическую, реализация возможности ударного режима воздействия на водную среду и снижение расходов на эксплуатацию.The problem to which the invention is directed, is to increase the seismic efficiency of the seismic source and expand the possibilities of its application. The technical result of the invention is to increase the coefficient of conversion of energy consumed by the seismic source into seismic, the implementation of the possibility of shock mode of impact on the aquatic environment and lower operating costs.

Упомянутая задача достигается тем, что в днище частично погруженного в воду плавсредства выполнено отверстие, по периметру которого к днищу присоединен корпус, который может быть частью плавсредства. Первая подвижная часть источника линейной механической силы присоединена к пригрузу, а вторая - к ударнику-излучателю, который расположен над отверстием и частично погружен в воду. Ударник через упругие элементы соединен с пригрузом, а пригруз оперт на корпус, или ударник через упругие элементы соединен с корпусом, а пригруз оперт на ударник либо корпус. Ударник имеет возможность перемещения вниз, пригруз имеет возможность перемещения вверх. В воде под ударником помещен объемный упругий элемент - ресивер, выполненный с возможностью частичного уменьшения своего объема при увеличении давления в окружающей его воде.The aforementioned task is achieved by the fact that a hole is made in the bottom of the watercraft partially immersed in the water, along the perimeter of which a body is attached to the bottom, which can be part of the watercraft. The first movable part of the linear mechanical force source is attached to the load, and the second to the emitter striker, which is located above the hole and partially immersed in water. The hammer through elastic elements is connected to the load, and the load is supported on the body, or the hammer through elastic elements is connected to the body, and the load is supported on the hammer or body. The drummer has the ability to move down, the load has the ability to move up. A volumetric elastic element, a receiver, is placed under water under the drummer, which is capable of partially reducing its volume with increasing pressure in the surrounding water.

Отличительными от прототипа признаками являются выполнение излучателя в виде частично погруженного в воду ударника, помещенного над отверстием днища плавсредства и обеспечивающего эффективность использования механической энергии импульсного источника силы, присоединение второй подвижной части источника линейной силы к ударнику, а, также, применение объемного упругого элемента - ресивера в водной среде под ударником, позволяющее реализовать ударный режим с целью повышения коэффициента передачи энергии от ударника и источника силы в энергию воздействия на нагрузку (водную среду).Distinctive features of the prototype are the implementation of the emitter in the form of a drummer partially immersed in water, placed above the hole of the bottom of the craft and providing the efficient use of mechanical energy from a pulsed power source, the attachment of the second movable part of the linear force source to the hammer, and also the use of a volumetric elastic element - receiver in the aquatic environment under the striker, allowing to implement the shock mode in order to increase the energy transfer coefficient from the striker and the source of force energy impact on the load (aquatic environment).

Предложенное решение повышает сейсмическую эффективность применения сейсмоисточника за счет повышения коэффициента преобразования потребляемой сейсмоисточником энергии в механическую энергию ударника-излучателя, за счет более высокого коэффициента преобразования энергии ударника в сейсмическую энергию, а, также, за счет изменения спектра излучаемого сигнала.The proposed solution increases the seismic efficiency of the use of a seismic source by increasing the conversion coefficient of the energy consumed by the seismic source into the mechanical energy of the emitter, due to the higher conversion factor of the impactor energy into seismic energy, and also by changing the spectrum of the emitted signal.

На фиг.1 представлен вид сбоку с половиной продольного разреза сейсмоисточника, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - фронтальный вид с половиной поперечного разреза, на фиг.4 и 5 - варианты исполнения сейсмоисточника (фронтальный вид с половиной поперечного разреза), на фиг.6 - диаграмма работы сейсмоисточника, на фиг.7, 8 - варианты конструктивного исполнения объемного упругого элемента - ресивера.Figure 1 presents a side view with half a longitudinal section of the seismic source, figure 2 is a top view, figure 3 is a front view with half a transverse section, figures 4 and 5 are versions of the seismic source (front view with half a transverse section ), in Fig.6 is a diagram of the operation of the seismic source, in Fig.7, 8 are variants of the structural design of the volumetric elastic element - receiver.

На чертежах и следующем их детальном описании для удобства иллюстрации характерных особенностей изобретения показан вариант конструктивного исполнения различных узлов, а также выбран, для примера, тип источника линейной силы - импульсный электромагнитный двигатель на короткоходовом электромагните, являющемся эффективным типом двигателя для рассматривающихся условий.In the drawings and the following detailed description, for the convenience of illustrating the characteristic features of the invention, an embodiment of various units is shown, and, for example, the type of linear force source is selected - a pulsed electromagnetic motor with a short-stroke electromagnet, which is an effective type of motor for the conditions under consideration.

Сейсмоисточник (фиг.1, 2, 3) содержит плавсредство 1, которое частично погружено в воду. В днище плавсредства выполнено отверстие 2, по периметру которого установлен корпус 3, который может являться частью плавсредства. Корпус обеспечивает защиту от попадания жидкости внутрь плавсредства, а также конструктивную связь некоторых узлов сейсмоисточника, раскрытую ниже. Над отверстием расположен ударник-излучатель 4, причем расположен он таким образом, чтобы его излучающая поверхность была погруженной в воду. Ударник 4 соединен с корпусом 3 через упругие элементы 5 с возможностью перемещения вниз. На ударник 4 оперт пригруз 6, к которому присоединена первая подвижная часть источника линейной механической силы, которая на фиг.1-5 является индуктором 7 электромагнита с обмоткой возбуждения 8. Вторая подвижная часть источника линейной механической силы, которая на фиг.1-5 является якорем 9 электромагнита, оперта на ударник 4. Якорь 9 и индуктор 7 разделены зазором 10. Обмотка возбуждения подключена кабелем 11 к электрической системе питания 12 (генератору импульсов тока).The seismic source (figure 1, 2, 3) contains a watercraft 1, which is partially immersed in water. A hole 2 is made in the bottom of the boat, along the perimeter of which a body 3 is installed, which may be part of the boat. The housing provides protection against liquid ingress into the watercraft, as well as the structural connection of some nodes of the seismic source, described below. A drum emitter 4 is located above the hole, and it is located in such a way that its radiating surface is immersed in water. The drummer 4 is connected to the housing 3 through the elastic elements 5 with the possibility of moving down. A load 6 is supported on the drummer 4, to which the first movable part of the linear mechanical force source is connected, which in FIGS. 1-5 is an inductor 7 of an electromagnet with an excitation winding 8. The second movable part of the linear mechanical force source, which is FIG. 1-5 an electromagnet anchor 9, supported by a drummer 4. Anchor 9 and inductor 7 are separated by a gap 10. The field winding is connected by cable 11 to an electric power system 12 (current pulse generator).

В вариантах сейсмоисточника (фиг.4, 5) в виде альтернативы выражены связи между элементами. В варианте сейсмоисточника на фиг.4 пригруз 6 оперт на корпус 3, а ударник 4 через упругие элементы 5 соединен с пригрузом 6. Такое решение позволяет использовать упругие элементы 5 с меньшим усилием, так как они должны компенсировать вес ударника 4 и якоря 9, в отличие от варианта на фиг.1-3, где добавляется вес пригруза 6 и индуктора 7 с обмоткой возбуждения 8. В варианте сейсмоисточника на фиг.5 на корпус 3 оперт пригруз 6 и с корпусом же через упругие элементы 5 соединен ударник 4. При этом помимо уменьшенных требований к упругим элементам 5 добавляется (по сравнению с вариантом на фиг.4) более предпочтительное позиционирование ударника 4 относительно корпуса 3, так как корпус в процессе работы перемещается меньше, чем пригруз 6. Достоинством варианта на фиг.1-3 является повышенная стабильность зазора 10 между якорем 9 и индуктором 7, обусловленная независимостью от упругих элементов 5.In the variants of the seismic source (Figs. 4, 5), in the form of an alternative, the relationships between the elements are expressed. In the embodiment of the seismic source in figure 4, the load 6 is supported on the housing 3, and the drum 4 through the elastic elements 5 is connected to the load 6. This solution allows the use of elastic elements 5 with less effort, since they must compensate for the weight of the drum 4 and the armature 9, in contrast to the embodiment in FIGS. 1-3, where the weight of the load 6 and the inductor 7 with the field winding 8 is added. In the embodiment of the seismic source in FIG. 5, the load 6 is supported on the housing 3 and the hammer 4 is connected to the housing through the elastic elements 5. in addition to reduced requirements for elastic elements 5 adds I (compared with the variant in figure 4), the preferred positioning of the hammer 4 relative to the housing 3, since the housing during operation moves less than the load 6. The advantage of the embodiment in figures 1-3 is the increased stability of the gap 10 between the armature 9 and inductor 7, due to independence from the elastic elements 5.

При любом, допускаемом описанной альтернативой, выборе связей в вариантах (фиг.1-3, фиг.4 и фиг.5), заявленный технический результат остается неизменным. И работа устройств (вариантов) происходит, в основном, одинаково, поэтому описание работы приведем для варианта на фиг.1-3, а особенности работы других вариантов (фиг.4 и фиг.5) отметим особо.With any allowed alternative described, the choice of connections in the options (Fig.1-3, Fig.4 and Fig.5), the claimed technical result remains unchanged. And the operation of the devices (options) occurs, basically, the same way, therefore we will give a description of the work for the embodiment of FIGS. 1-3, and we especially note the features of the operation of other variants (FIGS. 4 and 5).

Сейсмоисточник работает следующим образом. В момент t_o (фиг.6) от генератора 12 через кабель 11 по обмотке возбуждения 8 электромагнита начинает проходить ток и между якорем 9 и индуктором 7 электромагнита создается электромагнитная сила 13. Под действием этой силы якорь с ударником-излучателем ускоряются вниз. В результате в воде ударником-излучателем создается импульс давления 14 (фиг.4), и формируется сейсмическая волна.The seismic source works as follows. At time t _o (Fig. 6), a current begins to flow from the generator 12 through the cable 11 along the excitation coil 8 of the electromagnet and an electromagnetic force 13 is created between the armature 9 and the electromagnet inductor 7. Under the influence of this force, the armature with the projectile emitter accelerates downward. As a result, a pressure impulse 14 is created in water by the impactor-emitter (Fig. 4), and a seismic wave is formed.

Одновременно с движением якоря 9 вниз с момента t_o под действием силы 13 происходит ускорение пригруза 6 вверх. В результате встречного движения якоря 9 и индуктора 7 с пригрузом 6 зазор 10 между якорем и индуктором уменьшается к моменту t₂ до нуля, между ними происходит ударное взаимодействие и сила 13, действующая на ударник 4, становится равной нулю. Масса индуктора 7 и пригруза 6 многократно превышает массу якоря 9. Поэтому с момента t₂ (фиг.4) якорь отрывается от ударника и вместе с индуктором и пригрузом перемещается в поле силы тяжести вверх с последующим падением вниз. Описанное ударное взаимодействие якоря 9 и индуктора 7 является особенностью данного типа двигателя. Поэтому, в случае использования другого типа источника линейной механической силы, его соответствующую подвижную часть можно присоединить к ударнику 4 без возможности отрыва от последнего.Simultaneously with the movement of the anchor 9 down from the moment t _o under the action of the force 13, the acceleration of the cargo 6 upwards. As a result of the oncoming movement of the armature 9 and the inductor 7 with the load 6, the gap 10 between the armature and the inductor decreases to zero at time t ₂ , shock interaction occurs between them and the force 13 acting on the hammer 4 becomes equal to zero. The mass of the inductor 7 and the load 6 is many times greater than the mass of the anchor 9. Therefore, from the moment t ₂ (Fig. 4), the anchor breaks away from the striker and, together with the inductor and the load, moves upward in the field of gravity and then falls down. The described impact interaction of the armature 9 and the inductor 7 is a feature of this type of engine. Therefore, in the case of using another type of source of linear mechanical force, its corresponding moving part can be attached to the hammer 4 without the possibility of separation from the latter.

Для ограничения возрастания скорости и снижения силы удара по ударнику 4 (по корпусу 3 в вариантах на фиг.4, 5) при возврате в исходное положение пригруза 6 с индуктором 7, можно применить демпферное устройство, уперев одну из опор которого в пригруз 6, а другую - в ударник 4 (для вариантов на фиг.4, 5 - в корпус 3).To limit the increase in speed and reduce the force of impact on the hammer 4 (on the body 3 in the variants of FIGS. 4, 5) when returning to the initial position of the load 6 with the inductor 7, it is possible to apply a damper device, resting one of the supports of which in the load 6, and the other into the drummer 4 (for the variants in FIGS. 4, 5 into the housing 3).

Ударник 4 возвращается в исходное положение под действием упругих элементов (пружин) 5, а якорь 9 опирается на ударник 4. Для более точной установки и регулировки положения ударника 4 можно использовать известные технические решения. Например, установив дополнительные упоры, к которым упомянутыми упругими элементами 5 можно прижать ударник 4. Для варианта на фиг.1-3 упоры должны закрепляться на корпусе 3 (или быть его частью), а для вариантов на фиг.4, 5 упоры могут закрепляться как на корпусе 3, так и на пригрузе 6 (либо быть их частью).The drummer 4 returns to its original position under the action of elastic elements (springs) 5, and the anchor 9 rests on the drummer 4. For more accurate installation and adjustment of the position of the drummer 4, well-known technical solutions can be used. For example, by installing additional stops to which the impactor 4 can be pressed by the said elastic elements 5. For the embodiment of FIGS. 1-3, the stops should be fixed to the housing 3 (or be part of it), and for the variants in FIGS. 4, 5 the stops can be fixed both on the hull 3 and on the load 6 (or to be part of them).

При пропускании по обмотке возбуждения следующего импульса тока происходящие в сейсмоисточнике процессы повторяются, и создается очередная сейсмическая волна.When the next current pulse is passed through the excitation winding, the processes occurring in the seismic source are repeated, and the next seismic wave is created.

Для изменения формы и длительности импульса давления в воде и соответствующего изменения частотного состава (изменение доли полной энергии, преобразуемой в акустическую, изменение распределения акустической энергии по частотам спектра) создаваемой сейсмической волны в воде под ударником помещен объемный упругий элемент-ресивер 15 (фиг.1-5). Он при всем многообразии возможных вариантов исполнения должен обеспечивать частичное уменьшение своего объема при увеличении давления в окружающей его воде.To change the shape and duration of the pressure pulse in the water and the corresponding change in the frequency composition (change in the fraction of the total energy converted into acoustic, change in the distribution of acoustic energy over the frequency of the spectrum) of the generated seismic wave in water, a volumetric elastic receiver element 15 is placed under the hammer (Fig. 1 -5). With all the variety of possible options, it should provide a partial decrease in its volume with increasing pressure in the surrounding water.

Особенности принципа действия и работы ресивера рассмотрим на возможных вариантах его воплощения. Ресивер, представленный на фиг 7, представляет собой заполненный воздухом объем, образованный двумя стаканообразными деталями 16, 17, вставленными друг в друга. Дно каждого из "стаканов" обращено наружу от объема. Между боковыми поверхностями расположено уплотнение, препятствующее попаданию жидкости внутрь объема. Начальное положение задано пружиной 18, причем таким образом, чтобы оставалась возможность определенного перемещения частей в направлении уменьшения объема до касания краем внутреннего "стакана" 16 дна внешнего стакана 17. Работает ресивер следующим образом. После уже описанного начала движения ударника-излучателя 4 расположенный вблизи него ресивер при возникновении избыточного давления в воде уменьшает свой объем. Вследствие этого ударник 4 практически не встречает сопротивления среды и относительно свободно набирает скорость. В момент, когда свободный ход в ресивере выбран (края внутреннего "стакана" 16 уперлись в дно внешнего 17) возникает эффект гидравлического удара (кривая давления 19 на фиг.6). Удар обусловлен тем, что с этого момента жидкость представляет из себя однородное упругое полупространство, в котором вблизи ударника 4 невозможно относительно свободное ее течение. С описанного момента начинается основная передача кинетической энергии уже разогнавшегося ударника 4 в акустическое излучение. Наличие начальной скорости обеспечивает количественное и качественное изменение спектра акустического излучения. Благодаря возможности регулировки разницы между начальным и конечным объемом ресивера, а также длительности действия силы двигателя возможно изменение спектра излучаемого сигнала и повышение согласованности работы сейсмоисточника на нагрузку (водную среду).Consider the features of the principle of operation and operation of the receiver on possible options for its implementation. The receiver of FIG. 7 is an air-filled volume formed by two glass-like parts 16, 17 inserted into each other. The bottom of each of the "glasses" is facing outward from the volume. Between the side surfaces there is a seal that prevents liquid from entering the volume. The initial position is set by the spring 18, so that there remains the possibility of a certain movement of the parts in the direction of volume reduction until the edge of the inner "glass" 16 touches the bottom of the outer glass 17. The receiver operates as follows. After the beginning of the movement of the projectile-emitter 4 has already been described, the receiver located near it, when excessive pressure occurs in water, decreases its volume. As a result of this, the striker 4 practically does not meet the resistance of the medium and picks up speed relatively freely. At the moment when the free play in the receiver is selected (the edges of the inner "glass" 16 rest against the bottom of the outer 17), a water hammer effect occurs (pressure curve 19 in Fig. 6). The impact is due to the fact that from this moment the liquid is a homogeneous elastic half-space in which relatively free flow is impossible near the impactor 4. From the described moment, the main transfer of kinetic energy of the already accelerated projectile 4 to acoustic radiation begins. The presence of the initial velocity provides a quantitative and qualitative change in the spectrum of acoustic radiation. Due to the ability to adjust the difference between the initial and final volume of the receiver, as well as the duration of the motor force, it is possible to change the spectrum of the emitted signal and increase the consistency of the work of the seismic source on the load (aquatic environment).

На фиг 8. представлен второй возможный вариант выполнения ресивера. Ресивер содержит жесткий каркас 20 с множеством отверстий малого диаметра, выполненный в виде трубы. На каркас надета упругая оболочка - камера 21, выполненная, например, из резины. Внутренний объем камеры 21 заполнен газом (воздухом), недоступен для воды и может быть соединен с внешним компрессором. Для создания ударного режима в упомянутый объем нагнетается воздух, и внутренняя поверхность камеры 21 отделяется от каркаса 20. При срабатывании сейсмоисточника увеличивающееся в окружающей среде давление сжимает камеру 21, воздух при этом переходит внутрь трубы-каркаса 20 через ее отверстия. В определенный момент камера "ложится" на каркас, существенное продавливание камеры в отверстия исключается их малым радиусом, при этом возникает эффект гидравлического удара.In Fig. 8. presents a second possible embodiment of the receiver. The receiver contains a rigid frame 20 with many holes of small diameter, made in the form of a pipe. An elastic shell is put on the frame - a chamber 21, made, for example, of rubber. The internal volume of the chamber 21 is filled with gas (air), is inaccessible to water and can be connected to an external compressor. To create a shock regime, air is pumped into the said volume, and the inner surface of the chamber 21 is separated from the frame 20. When the seismic source is activated, the pressure increasing in the environment compresses the chamber 21, and the air passes into the frame pipe 20 through its openings. At a certain moment, the camera "lies" on the frame, a significant punching of the camera into the holes is eliminated by their small radius, and the effect of water hammer appears.

С целью снижения звукового шума в местах опоры пригруза 6 на корпус (фиг.4, 5) или ударник 4 (фиг.1-3) и якоря 9 на ударник 4 могут быть помещены прокладки из эластичного материала.In order to reduce sound noise in the places where the load 6 is supported on the body (Figs. 4, 5) or drummer 4 (Figs. 1-3) and anchors 9, strips of elastic material can be placed on the drummer 4.

Разработаны рабочие чертежи опытного экземпляра сейсмоисточникаWorking drawings of a prototype seismic source developed

для создания сейсмических волн на акваториях на следующие параметры.to create seismic waves in the water to the following parameters.

1. Создаваемое электромагнитом усилие - 25·10⁴ Н.1. The force created by the electromagnet is 25 · 10 ⁴ N.

2. Масса пригруза - 2000 кг.2. The mass of the cargo is 2000 kg.

3. Диаметр излучающей поверхности ударника - 0,8 м.3. The diameter of the radiating surface of the striker is 0.8 m.

4. Зазор в электромагните - (4...10)·10^-3 м.4. The gap in the electromagnet - (4 ... 10) · 10 ^-3 m.

5. Масса сейсмоисточника (без плавсредства) - 3000 кг.5. The mass of the seismic source (without a craft) is 3000 kg.

6. Период повторения циклов работы - 6 с.6. The repetition period of the work cycles is 6 s.

7. Средняя потребляемая мощность - 700 Вт.7. The average power consumption is 700 watts.

8. Режимы работы: ударный, давления (при ресивере с выбранным "свободным ходом" объема).8. Operating modes: shock, pressure (with the receiver with the selected "free run" volume).

Источники информацииSources of information

1. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка: В 2-х т. Т.1. Пер. с англ. - М.: Мир, 1987, 448 с., ил. (стр.329).1. Sheriff R., Geldart L. Seismic exploration: In 2 vols. T. 1. Per. from English - M .: Mir, 1987, 448 p., Ill. (p. 329).

2. Кордик В.Н. Технические средства для возбуждения сейсмических сигналов в морской сейсморазведке. - М.: 1990. - 55 с. (Региональная и морская геофизика: Обзор/ВНИИ экон. минер. сырья и геол.-развед. работ. ВИЭМС) (стр.5).2. Kordik V.N. Technical means for exciting seismic signals in marine seismic exploration. - M .: 1990. - 55 p. (Regional and marine geophysics: Overview / All-Russian Research Institute of Economic Mineral Raw Materials and Geological Exploration. VIEMS) (p. 5).

3. Pat. 5978316 (USA)/ Marine seismic source/ Ambs et al. - 1999 (прототип).3. Pat. 5,978,316 (USA) / Marine seismic source / Ambs et al. - 1999 (prototype).

Claims

A seismic source for pulsed creation of seismic waves in water areas, containing a partially submerged watercraft, elastic elements, a load and a linear mechanical force source, the first movable part of which is attached to the load, characterized in that a hole is made in the bottom of the vessel, along the perimeter of which is attached to the bottom a casing, which may be part of the craft, the second movable part of the said power source is connected to the firing emitter, which is located above the hole and partially buried wives into water, the hammer through resilient elements coupled to prigruzami and prigruzami simply supported on the body or the firing pin through the elastic members connected to the housing, and prigruzami simply supported on the hammer or the housing; the drummer has the ability to move down, the load has the ability to move up; a volumetric elastic element, a receiver, is placed in water under the drummer, made with the possibility of partial reduction of its volume with increasing pressure in the surrounding water.