SU1509766A1 - Источник сейсмических сигналов с регулируемыми амплитудно-частотными характеристиками - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике сейсмических исследований на поверхности земли и , в частности, к импульсным источникам, использующим энергию взрыва горючих смесей или сжатого до высокого давлени  газа. Цель изобретени  - повышение сейсмической эффективности и увеличение удельной энергии высокочастотных колебаний в спектре сигнала. В источник дополнительно введен пневмогидроцилиндр, вмонтированный в корпус источника. В полом штоке пневмогидроцилиндра перемещаетс  ударный шток источника. При этом как ударный шток, так и шток пневмогидроцилиндра выполнены с возможностью контактировани  с ударной плитой. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике сейсмических исследований на поверхности земли и конкретно к импульсным источникам, использукщим энергию взрыва горючих смесей или сжатого до высокого давлени  газа.

Цель изобретени  - повышение сейсмической эффективности и увеличение удельной энергии высокочастотных колебаний в спекй ре сигнала.

На фиг, 1 показан источник возбуждени  сейсмических сигналов с регулируемыми амплитудно-частотными. характеристиками перед инициированием взрыва горючей смеси; на фиг. 2 - то же, после взрыва горючей смеси и

в момент воздействи  ударного штока на излучающую плиту.

Предлагаемый источник содержит массивный корпус 1, ступенчатый поршень 2, соединенный жестко с ударным штоком 3, излучающую плиту 4, крьш:- ку 5 и узел 6 инициировани . Внутренний объем корпуса 1 разделен ступен- ,чатым поршнем 2 на рабочую полость 7 и демпферную полость 8. Внутри ступенчатого поршн  2 выполнена камера сгорани , котора  разделена на переменного объема взрывную и дополнительную полости 9 и 10 плавающим поршнем 11. Заполнение дополнительной полости 10 жидкостью из гидросистемы осуел

о

СО

О)

О)

3150

ществл етс  по каналу 12 и через управл емый клапан 13, Дп  пневмогид- росв зи демпферной полости 8 в корпусе 1 выполнен канал 14 и установлен управл емый клапан 15. В крышке 5 образована форкамера 16, котора  сообщена с системой смесеобразова 1и  посредством .канала 17 и управл емого клапана 18, а со взрывной полостью 9 отверсти ми 19, Дп  сброса отработанных газов выполнен канал 20, В нижней части корпуса 1 вмонтирован пневмогид роцилиндр, состо щий из корпуса 21 цилиндра, полого штока 22, который нижним торцом опираетс  на излучшо- щую плиту 4, полый шток.22 раздел ет объем пневмогидроцилиндра на две полости: рабочую 23 и вспомогательную 24, Рабоча  полость 23 св зана с пнев -могидросистемой;., при помощи канала 23 и управл емого клапана 26,

Источник работает следующим обраSOMs

Источник устанавливаетс  на грунт с помощью гидравлической системы (не показана). При этом излучающа  плита 4 под действием веса массивного кор-; пуса 1 через полый щток 22 плотно прижимаетс  к nosepxHOCTij грунта. За- тем производитс  заполнение демпферной полости 8 жидкостью и воздухом под давлением, который поступает из баллонов через управл еьый клапан 15 по каналу 14, Под действием давлени  воздуха ступенчатый поршень 2 опираетс  на конический выступ крышки 5 и герметизирует взрывную полость 9, После зтого топливовоздушна  смесь под давлением .подаетс  из системы

смесеобразовани  через управл емый клапан 18 по каналу .17 в форкамеру 16f а затем через отверсти  19 поступает во взрывную полость 9в На этом подготовка источника к первому воз- действию закончена,

По сигналу от сейсмостанции на узел 6. инициировани  подаетс  элек- трическое напр жение, происходит образование мощной электрической дуги и воспламенение топливовоздушной смеси в объеме форкамеры 16, Продукты взрыва из объема форкамеры 16 выте- Кают через отверсти  19 в топливовоздушную смесь взрывной полости 9 ка- меры сгорани  и вызывают ее взрыв, В результате взрыва смеси, давление во взрывной полости резко повьшаетс  Давление продуктов взрыва действует

на ступенчатый поршень 2 и через крышку 5 - на корпус 1 , и -они перемещаютс  один относительно другого. При этом происходит разгерметизаци  взрывной полости 9, и продукты взрыва поступают в рабочую полость 7. Действующие на ступенчатый поршень 2 усили  за счет увеличени  -его площади резко возрастают, В результате чего ступенчатый поршень 2 через ударный шток 3 .производит удар по излучающей плите 4, и в грунте образуетс  мощна  волна давлени , В это же врем  массивный корпус 1 перемещаетс  вверх за счет возросшего давлени  воздуха в демпферной полости 8 и подхватывает ступенчатый: поршень 2 и ударный шток 3. В это врем  производитс  выброс продуктов взрыва через канал 20 в атмосферу. Под действием давлени  воздуха в демпферной полости 8 ступенчатый поршень 2 воз- врагцаетс  в исходное положение и герметизирует взрывную полость 9, Источник сейсмических сигналов опускаес  с помощью гидравлической системы медленно на грунт. Взрывна  полость 9 заполн етс  тогшивовоздушной смесью . Источник готов к следующему воздействию ,

.Дл  выбора оптимального режима работы источника производитс  р д регулировочных операций. В зависимости от того, в каком частотном диапазоне провод тс  сейсморазведочные работы выполн етс  настройка источника на возбуждение соответствующей формы и длительности импульса давлени  на поверхность грунта. Уменьшение объема взрывной полости 9 за счет подачи порции жидкости по каналу 12 в дополнительную полость 10 и одновременное увеличение давление горючей сме- .си позвол ет сократить длительность импульса давлени  на грунт. Регулировка фиксированного зазора между нижним торцом ударного штока 3 и излучающей Ълитой осуществл етс  подачей жидкости по каналу 25 в рабочую полость 23 пневмогидроцилиндра. Оптимальный фиксированный зазор позвол ет добитьс  максимальной скорости разгона ступенчатого поршн  2 и ударного штока 3. При .этом увеличиваетс  знер- гй  воздействи  источника, А врем - нарастани  импульса давлени  уменьшаетс , , фронт нарастани  давлени  становитс  более резким, приближаюцщмс  к фронту ударной волны. Это приводит к обогащению спектрального состава сейсмического сигнала высокочастотными составл ющими, Существен- . ным  вл етс  и момент отрыва ударного штока 3 от излучающей плиты 4, В этом случае осуществл етс  этап разгрузки грунта. Скорость отрыва ударного штока 3 (разгрузка) регулируетс  как величиной фиксированного зазора, так и за счет количества жидкости, подаваемой в демпферную полость 8, Увеличение жидкости в демпферной полости приводит к сокращению длительности импульса давлени  на грунт, Таким образом , производитс  формирование сейсмического сигнала необходимой амплитуды и длительности.

Применение предлагаемого источника возбуждени  сейсмических сигналов с регулируемыми амплитудно-частотными характеристиками позвол ет повысить глубинность и разрешакщую способность

Claims (1)

1. Формула и зобретени 

   Источник сейсмических сигналов с регулируемыми амплитудно-частотными характеристиками, содержащий корпус, в котором с возможностью перемещени  установлен ступенчатый поршень, жестко св занный с удар ным штоком, систему сме0 сеобразовани  , св занную с узлом иници- .ировани  и камерой сгорани , излучаю- щую плиту и пневмогидросистему, причем последн   св зана с демпферной полостью посредством каналов с управ5 л ющими клапанами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  сейсмической эффективности и увеличени  удельной энергии высокочастотных колебаний в спектре сигнала, до0 полнительно введен пневмогидроцилиндр, жестко св занный с корпусом источника , имеющий полый шток, охватывающий ударный шток источника, причем ударный шток и шток пневмо гидроцилиндра вы

   сейсморазведки за счет увеличени  ам-,25 полнены с возможностью контактировани  плитуды импульса давлени  и расширени  ударной плитой, а рабоча  полость частотного диапазона в сторону высоких пневмогидроцилиндра св зана с пневмо- частот, путем резкого снижени  дли-гидросистемой.

   1тельности импульса.i

   13 26

   xvx /// /X/ х

   /// //7

   // Х/Х /VX /X/ /VX /Х/ XXX XX

   Фгуг.2

   хХХ XXX