RU2714046C1 - Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones - Google Patents

Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones Download PDF

Info

Publication number
RU2714046C1
RU2714046C1 RU2019122574A RU2019122574A RU2714046C1 RU 2714046 C1 RU2714046 C1 RU 2714046C1 RU 2019122574 A RU2019122574 A RU 2019122574A RU 2019122574 A RU2019122574 A RU 2019122574A RU 2714046 C1 RU2714046 C1 RU 2714046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
excitation coils
emitter
seismic
load
Prior art date
Application number
RU2019122574A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Алексеевич Лапшин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Техцентр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Техцентр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Техцентр"
Priority to RU2019122574A priority Critical patent/RU2714046C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714046C1 publication Critical patent/RU2714046C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02Generating seismic energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: device for generation of seismic energy.
SUBSTANCE: invention relates to devices for generation of seismic energy. Device comprises sealed housing (11) with bottom made from steel, made with possibility of arrangement of suspended float system. Inside housing (11) there is rigid plate-emitter (1) of seismic waves. On upper surface of emitting plate (1) there are first excitation coils (2) made in form of copper spiral. On plate-emitter (1) there are insulating plates (3), in groove on lower surface of which there are adjacent to first excitation coils (2) second excitation coils (4). Outputs of second excitation coils (4) are connected to unit (5) of storage capacitors and their charging device, as well as to electronic control cabinet. On each insulating plate (3) there is balance weight (6) with linear bearing (7), which is made with possibility of movement along guide tube (8) installed on plate-emitter (1). Inside guide tube (8) there is damper (9).
EFFECT: high reliability of the seismic vibrator during operation in difficult climatic conditions and broader capabilities of performing seismic operations.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к используемым при проведении сейсморазведочных работ невзрывным импульсным наземным сейсмоисточникам, создающим сейсмические волны в грунте посредством его деформации.The invention relates to non-explosive pulsed ground-based seismic sources used in seismic exploration, creating seismic waves in the soil through its deformation.

Известен сейсмоисточник для импульсного создания сейсмических волн на акваториях (патент на изобретение РФ №2246741, опубл. 20.02.2005г.), содержащий частично погруженное в воду плавсредство, упругие элементы, пригруз и источник линейной механической силы, первая подвижная часть которого присоединена к пригрузу, отличающийся тем, что в днище плавсредства выполнено отверстие, по периметру которого к днищу присоединен корпус, который может быть частью плавсредства, вторая подвижная часть упомянутого источника силы присоединена 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. К недостаткам такого устройства можно отнести ограниченную область применения. Данный источник рассчитан для работы только на воде и не может работать в условиях заболоченной местности и транзитных зон где вода чередуется с твёрдым покрытием и растительностью.A known seismic source for pulsed creation of seismic waves in water areas (patent for the invention of the Russian Federation No. 2246741, publ. 02/20/2005), containing a partially submerged craft, elastic elements, a load and a source of linear mechanical force, the first movable part of which is attached to the load, characterized in that a hole is made in the bottom of the boat, along the perimeter of which a body is attached to the bottom, which can be part of the boat, the second movable part of the said power source is connected to the projectile-radiation the body, 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 the 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 in water under the drummer, made with the possibility of partial reduction of its volume with increasing pressure in the surrounding water. The disadvantages of such a device include a limited scope. This source is designed to operate only on water and cannot work in wetlands and transit zones where water alternates with hard surface and vegetation.

Известен невзрывной импульсный наземный сейсмоисточник (патент на изобретение РФ №2522143, опубл. 10.07.2014 г.), содержащий жесткую плиту-излучатель, пригрузочную массу (пригруз), демпфер и индукционно-динамический двигатель, помещенный между пригрузом и плитой с возможностью создания между ними импульсной силы, отличающийся тем, что на плиту своей нижней частью оперт жесткий защитный кожух, внутри которого помещены пригруз, демпфер и двигатель с возможностью перемещения пригруза внутри кожуха, который посредством манжеты соединен с плитой-излучателем с возможностью смещения плиты относительно кожуха на расстояние не менее деформации грунта плитой. Недостатком такого устройства является негерметичный корпус, что не позволяет работать в условиях повышенной влажности (болотистые участки, транзитные зоны). Отсутствие плавучести не позволяет использовать данный источник на воде, что ограничивает область применения.Known non-explosive pulsed ground-based seismic source (patent for the invention of the Russian Federation No. 2522143, publ. 07/10/2014), containing a rigid plate-emitter, loading mass (load), damper and induction-dynamic motor, placed between the load and the plate with the possibility of creating between pulsed force, characterized in that on the plate with its lower part is supported by a rigid protective casing, inside of which a load, a damper and an engine are placed with the possibility of moving the load inside the casing, which is connected to the plate by means of a cuff teacher with the possibility of displacement of the plate relative to the casing at a distance of not less than the deformation of the soil by the plate. The disadvantage of this device is the leaky housing, which does not allow working in conditions of high humidity (marshy areas, transit zones). The lack of buoyancy does not allow the use of this source on water, which limits the scope.

Известен импульсный невзрывной сейсмоисточник с электромагнитным приводом (патент на изобретение РФ №2555213, опубл. 10.07.2015 г.), содержащий жесткую плиту - излучатель сейсмических волн, пригруз, демпферы, электрическую систему питания, состоящую из зарядного устройства и конденсаторной батареи, и электромеханический преобразователь, отличающийся тем, что излучатель выполнен в виде полого короба с плоским днищем, внутри короба в центре размещен пригруз переменной массы, внутри короба по разные стороны от пригруза размещены зарядное устройство и конденсаторная батарея, электромеханический преобразователь выполнен в виде короткоходового импульсного электродвигателя, состоящего из якоря и индуктора, составляющих единое целое с пригрузом, с пазами на стороне, обращенной к якорю, в которых размещена катушка возбуждения, между якорем и индуктором размещены пластины с возможностью регулирования рабочего зазора между якорем и индуктором, зарядное устройство с конденсаторной батареей соединено силовым кабелем с катушкой возбуждения.Known pulsed non-explosive seismic source with an electromagnetic drive (patent for the invention of the Russian Federation No. 2555213, publ. 07/10/2015), containing a rigid plate - an emitter of seismic waves, a load, dampers, an electrical power system, consisting of a charger and a capacitor battery, and an electromechanical a converter, characterized in that the emitter is made in the form of a hollow box with a flat bottom, a variable mass load is placed inside the box in the center, a charger is placed inside the box on different sides of the load in and a capacitor bank, an electromechanical converter is made in the form of a short-stroke pulse electric motor, consisting of an armature and an inductor, which are integral with the load, with grooves on the side facing the armature, in which the excitation coil is placed, plates with the possibility of regulation are placed between the armature and the inductor working gap between the armature and the inductor, the charger with a capacitor bank is connected by a power cable to the excitation coil.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание импульсного сейсмоисточника с высокими показателями эффективности работы и расширенными возможностями его применения в труднодоступных районах и в сложных климатических условиях. The problem to which the invention is directed, is to create a pulsed seismic source with high performance indicators and advanced features of its use in remote areas and in difficult climatic conditions.

Техническим результатом является повышение надежности сейсмоисточника при эксплуатации в сложных климатических условиях и расширение возможностей проведения сейсморазведочных работ.The technical result is to increase the reliability of the seismic source when operating in difficult climatic conditions and expand the capabilities of seismic surveys.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что импульсный невзрывной сейсмоисточник содержит герметичный корпус с днищем изготовленным из стали, внутри которого расположена жесткая плита-излучатель сейсмических волн, на верхней поверхности которой размещены первые катушки возбуждения, выполненные в виде спирали из меди, при этом на плиту-излучатель опёрты изоляционные пластины, в пазу на нижней поверхности которых размещены прилегающие к первым катушкам возбуждения вторые катушки возбуждения, выводы которых соединены с блоком накопительных конденсаторов и их зарядным устройством, и электронным шкафом управления, и на каждой пластине установлен пригруз с линейным подшипником с возможностью перемещения пригруза вдоль установленной на плите-излучателе направляющей трубы, при этом внутри трубы размещён демпфер, а корпус выполнен с возможностью размещения на нём навесной поплавковой системы.The specified technical result is achieved due to the fact that the pulse non-explosive seismic source contains a sealed housing with a bottom made of steel, inside of which there is a rigid plate-emitter of seismic waves, on the upper surface of which are placed the first excitation coils made in the form of a spiral made of copper, while on the plate the emitter is supported by insulating plates, in the groove on the lower surface of which are placed second excitation coils adjacent to the first excitation coils, the terminals of which are connected They are equipped with a storage capacitor unit and their charger, and an electronic control cabinet, and on each plate a load is installed with a linear bearing with the ability to move the load along the guide pipe installed on the emitter plate, while the damper is placed inside the pipe, and the housing is arranged to accommodate on it a hinged float system.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показан продольный разрез сейсмоисточника и позициями обозначены:The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a seismic source and the positions indicated:

1 – плита-излучатель,1 - plate emitter

2 – первая катушка возбуждения,2 - the first excitation coil,

3 - изоляционные пластины,3 - insulating plates,

4 – вторая катушка возбуждения,4 - the second excitation coil,

5 – блок накопительных конденсаторов,5 - block storage capacitors,

6 – пригруз,6 - load

7 – линейный подшипник,7 - linear bearing

8 – направляющая труба,8 - guide tube,

9 – демпфер,9 - damper,

10 – кабельный ввод,10 - cable entry

11 – корпус.11 - case.

Импульсный невзрывной сейсмоисточник с электромагнитным приводом содержит герметичный корпус с днищем изготовленным из стали, внутри которого расположена жесткая плита-излучатель сейсмических волн (1), на верхней поверхности которой крепится первые катушки возбуждения (2), выполненные в виде спирали из меди. На плиту (1) опёрты изоляционные пластины (3), в пазу на нижней поверхности которых размещены прилегающие к первым катушкам возбуждения (2) вторые катушки возбуждения (4) выводы которых соединены с блоком накопительных конденсаторов (5) и их зарядным устройством и электронным шкафом управления (на рисунке не показан). На каждой пластине (3) установлен пригруз (6) с линейным подшипником (7) с возможностью перемещения пригруза (6) вдоль установленной на основании (1) направляющей трубы (8). Внутри трубы (8) размещён демпфер (9). Подвод электропитания к блоку накопительных конденсаторов (5) осуществляется по кабелю через проходной герметичный кабельный ввод (10) на герметичном корпусе (11). Корпус сейсмоисточника выполнен с возможностью крепления к нему навесной поплавковой системы. A pulse non-explosive seismic source with an electromagnetic drive contains a sealed housing with a bottom made of steel, inside of which there is a rigid plate-emitter of seismic waves (1), on the upper surface of which the first excitation coils (2) are mounted, made in the form of a copper spiral. Insulation plates (3) are supported on the plate (1), in the groove on the lower surface of which are placed second excitation coils (4) adjacent to the first excitation coils (2), the terminals of which are connected to the storage capacitor unit (5) and their charging device and electronic cabinet control (not shown in the figure). Each plate (3) has a load (6) with a linear bearing (7) with the ability to move the load (6) along the guide tube (8) installed on the base (1). Inside the pipe (8), a damper (9) is placed. The power supply to the block of storage capacitors (5) is carried out via a cable through a cable gland through passage (10) on a sealed enclosure (11). The body of the seismic source is configured to attach a mounted float system to it.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подключении батареи конденсаторов (6) к шкафу управления, через зарядное устройство, происходит накопление энергии в обмотке вторых катушек возбуждения (4) для формирования мощного импульса тока. После заряда батареи конденсаторов до необходимой мощности, по команде со шкафа управления, происходит подача электрической энергии на вторые катушки возбуждения. При взаимодействии магнитного поля вторых катушек возбуждения (4) с магнитным полем первых катушек возбуждения (2) происходит преобразование электромагнитной энергии в механическую энергию, реализуемую в виде импульса силы плиты излучателя (1) с плоским днищем корпуса на грунт. Мощность импульса может регулироваться величиной заряда батареи конденсаторов с помощью шкафа управления.When the capacitor bank (6) is connected to the control cabinet, through the charger, energy is accumulated in the winding of the second excitation coils (4) to form a powerful current pulse. After charging the capacitor bank to the required power, on command from the control cabinet, electric energy is supplied to the second excitation coils. When the magnetic field of the second excitation coils (4) interacts with the magnetic field of the first excitation coils (2), electromagnetic energy is converted into mechanical energy, which is realized as a pulse of force from the emitter plate (1) with a flat bottom of the body on the ground. The pulse power can be controlled by the amount of charge on the capacitor bank using the control cabinet.

Использование герметичного корпус с днищем из специальной стали позволяет работать практически в любых условиях (вода, болото, транзитные зоны, прибрежная растительность, участки с высокой абразивностью грунта). Использование навесной поплавковой системы позволяет источникам работать в условиях как мелководья, так и водных объектов со значительной глубиной. При проведении испытаний источник показывает стабильную работу на плаву при глубине 5-8 метров. Using a sealed enclosure with a bottom made of special steel allows you to work in almost any environment (water, swamp, transit zones, coastal vegetation, areas with high abrasiveness of the soil). The use of a hinged float system allows the sources to work in conditions of both shallow water and water bodies with considerable depth. During testing, the source shows stable operation afloat at a depth of 5-8 meters.

Использование парных катушек значительно повышает эффективность работы устройства, что позволяет снизить напряжения заряда конденсаторной батареи, и, следовательно, уменьшить время готовности источника к очередному импульсу. Наличие парных катушек также позволяет увеличить магнитное поле в рабочей зоне, что в свою очередь повышает мощность источника в целом.The use of paired coils significantly increases the efficiency of the device, which reduces the charge voltage of the capacitor bank, and, therefore, reduce the time the source is ready for the next pulse. The presence of paired coils also allows you to increase the magnetic field in the working area, which in turn increases the power of the source as a whole.

Claims (1)


Импульсный невзрывной сейсмоисточник, содержащий герметичный корпус с днищем, изготовленным из стали, внутри которого расположена жесткая плита-излучатель сейсмических волн, на верхней поверхности которой размещены первые катушки возбуждения, выполненные в виде спирали из меди, при этом на плиту-излучатель оперты изоляционные пластины, в пазу на нижней поверхности которых размещены прилегающие к первым катушкам возбуждения вторые катушки возбуждения, выводы которых соединены с блоком накопительных конденсаторов и их зарядным устройством, и электронным шкафом управления, на каждой пластине установлен пригруз с линейным подшипником с возможностью перемещения пригруза вдоль установленной на плите-излучателе направляющей трубы, при этом внутри трубы размещен демпфер, а корпус выполнен с возможностью размещения на нем навесной поплавковой системы.

A pulsed non-explosive seismic source containing a sealed housing with a bottom made of steel, inside of which there is a rigid plate-emitter of seismic waves, on the upper surface of which are placed the first excitation coils made in the form of a spiral made of copper, while insulation plates are supported on the emitter plate, in the groove on the lower surface of which are placed second excitation coils adjacent to the first excitation coils, the terminals of which are connected to the storage capacitor unit and their charging device By means of the device and an electronic control cabinet, a load with a linear bearing is installed on each plate with the ability to move the load along the guide pipe installed on the emitter plate, while a damper is placed inside the pipe, and the housing is designed to accommodate a mounted float system on it.
RU2019122574A 2019-07-18 2019-07-18 Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones RU2714046C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122574A RU2714046C1 (en) 2019-07-18 2019-07-18 Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122574A RU2714046C1 (en) 2019-07-18 2019-07-18 Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2714046C1 true RU2714046C1 (en) 2020-02-12

Family

ID=69626153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019122574A RU2714046C1 (en) 2019-07-18 2019-07-18 Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714046C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771013C1 (en) * 2021-05-04 2022-04-25 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" Pulse electrodynamic emitter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171478C1 (en) * 2000-02-23 2001-07-27 ЗАО "Континентальная геофизическая компания" Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2522143C2 (en) * 2012-02-27 2014-07-10 Виктор Васильевич Ивашин Non-explosive pulsed surface seismic vibrator with inductive-dynamic drive
RU2555213C2 (en) * 2013-10-04 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма" Геосейс" Pulse non-explosive seismic vibrator with electromagnetic drive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171478C1 (en) * 2000-02-23 2001-07-27 ЗАО "Континентальная геофизическая компания" Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2522143C2 (en) * 2012-02-27 2014-07-10 Виктор Васильевич Ивашин Non-explosive pulsed surface seismic vibrator with inductive-dynamic drive
RU2555213C2 (en) * 2013-10-04 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма" Геосейс" Pulse non-explosive seismic vibrator with electromagnetic drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771013C1 (en) * 2021-05-04 2022-04-25 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" Pulse electrodynamic emitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005040603A1 (en) Wave power generator
KR101521882B1 (en) Tention mooring system
US8446798B2 (en) Marine acoustic vibrator having enhanced low-frequency amplitude
US6700217B1 (en) Apparatus for converting ocean wave motion to electricity
US4383591A (en) Apparatus for generating P waves and S waves
US3783302A (en) Apparatus and method for converting wave energy into electrical energy
US4232230A (en) Ocean wave energy converter
CN106555727B (en) Ocean wave energy piezoelectric power generation device and working mode thereof
RU2714046C1 (en) Universal non-explosive pulsed electrodynamic seismic vibrator for transit zones
KR101640885B1 (en) System for self generation of seesaw type using wave energy
EP2546509A2 (en) Wave activated power generator
KR101680472B1 (en) Wave power generation apparatus
RU2555213C2 (en) Pulse non-explosive seismic vibrator with electromagnetic drive
RU2513070C1 (en) Float wave electric power plant
RU2498352C1 (en) Pulsed non-explosive seismic vibrator for water environment
RU2302016C1 (en) Mode of exciting seismic waves and arrangement for its realization
KR20030083253A (en) Generation device of electricity by using the wave
KR20170014644A (en) Package system for wave power generation of stand-alone aids to navigation facilities
KR20060133634A (en) Wave-force generation apparatus using magnetic substance
RU2771013C1 (en) Pulse electrodynamic emitter
KR101945628B1 (en) Buoyancy System Vibration Generator Using Wave
US6771565B2 (en) Low voltage seismic sound source
BRPI0806249A2 (en) facility to produce electrical energy from sea waves using the basic impulse process
Ekergard et al. Axial Force Damper in a Linear Wave Energy Convertor
KR101376308B1 (en) Wave activated power generation unit