SU651281A1 - Источник сейсмических сигналов - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области сейсморазведки, 4 устройствам возбуждени  сейсмических сигналов в водной среде за счет энергии струи воды.

Известны устройства, использующие . дл  создани  сейсмических сигналов струю воды.

Известно устройство, представл ющее собой цилиндрический корпус, внутри которого имеетс  два противоположно направленных поршн . Поршни образуют в корпусе .герметическую кам&ру и перемешаютс  при помощи гидравлического двигател  симметрично относительно оси цилиндрического корпуса , порожда  сейсмический сигнал Г1Т

Устрс)йство имеет тот недостаток, что в нем использован гидравлический двигатель, а это усложн ет конструкцию и снижает его надежность.

Известно устройство, состо щее из полого корпуса, разделенного на две части сужающимс  каналом, внутри которого помещен обратный клапан. Одна

половина корпуса сообщаетс  с окружа ощей средой (водой), в другой части создаетс  избыточное давление за счет закачки жидкости. При-резком открытии клапана происходит переток жидкости из камеры повьпиенного давлени  в камеру, сообщающуюс  с окружающей средой, в результате чего возникает сейсмический сигнал 2 .

Недостаток известного устройства заключаетс  в инерционности в работе обратного клапана, не позвол ющего получить 1здентичные сигналы, причем возбужденные сигналы имеют высок очастот ный спектр, сужающий область npHMeni ки  источника, юпедствие того, что жидкость при открытии обратного клапана не увеличиваетс  в объеме.

Известно также устройство, пред ставл ющее собой пневматический источник , например, пневматическую пушку , помещенную в открытом с одного конца цилиндре. Цилиндр открыт со стороны сопла пушки Sj . Это устройство имеет следующие недостатки: отсутствие разделительного поршн  К1ежду воздушной подушкой и водой, заполн ющей дщлиндр (это в и ет как на передний фронт сейсмического сигнала , так и на задний, за счет перемешивани  воздушного пузыр  с водой); выход воздуха из цилиндра вслед оа водой приводит к образованию шума, который накладываетс  на сейсмический сигнал, а также мешает нормальной работе приемных устройств; вследствие того, что источник все врем  колеблет с  по глубине погружени  (как за счет волнени  мор -, так и за счет движе- ни  судна), вода, наход ща с  в тпиирг рической полости, имеет разное давление; при вскрытии пушки воздух встречает на своем пути разное противодавление , что приводит к неидентичности сейсмического сигнала. Наиболее близким по технической су ности  вл етс  источник сейсмических сигналов, содержаший магистраль под- вода сжатого воздуха в камеру, содержашую цилиндр, вьшолвенвый с возможностью перемещени  относительно штока р поршн ми, причем шток вьшолнен с внутренним отверстием, соединенным одним концом с магистралью подвода сжатого воздуха и закрытым с другого конца управл емым клапаном, размешенным в одном из крайних поршней141 Устройство работоспособно и находит шнрокое применение. Основным недостатком его  вл етс  то, что после выброса воздуха в водную струю вовни- кает воздушный пузырь, который пульсирует , вызыва  дополнительные сейсми ческие импульсы, ухудшающие качество сейсмограмм. Цель предлагаемого изобретени  повышение качества получаемой от иоточника сейсмической информации за счет исключени  повторных пульсаций и возбуждени  иде1ггичных импульсов. Она достигаетс  тем, что размешенный между крайними поршн ми средний поршень выполнен с возможностью пе ремешени  дифференциального полого поршн , полость которого соединена с магистралью подвода сжатого газа пос редством радиального отверсти  в шток а кр 1йний поршень, противоположный поршню, в котором размешен управл емый клапан, снабжен дополнительным клапаном, соединенным с дифференииаль ным поршнем, причем цилиндр вьшолнен с радиальными отверсти ми, расположенными под дифференциальным поршнем при его крайнем положении от поршн  с управл емым клапаном, JITO дополнительный клапан вьшолнен в виде поршневой пары, поршень которой соединен с дифференциальным поршнем. На чертеже дан общий вид предлагаемого источника сейсмических сигналов . Предлагаемый источник состоит из ступенчатого штока 1, который имеет осевое отверстие 2, радиальные отве1 сти  3, 4 и 5, управл емый клапан, состо щий из соленоида 6, тарели 7 с отверстием 8. К соленоиду 6 подведен электрический кабель 9. Со стороны ступени наименьшего диаметра ступенчатого штока 1 закреп1 лен сборный фланец, состо щий из кор-, пуса фланца 10 с уплотнительным кольцом 11, гайкой 12 с уплотнительным кольцом 13. На наибольшую ступень штока 1 с уплотнительным коль«ом 14 и на уплотнительнте колыю 13 опирает с  цилиндр 15, имеющий отверсти  16 и уступ 17, образованный р азностью внутренних диаметров цилиндра 15. На штоке 1 помещен дифференциальный поршень 18 с внутренней полостью 19. Поршень 18 соединен при помощи штока 2О с обратным клапаном 21, вь&. по ненным, например, в виде поршцевой пары. Предлагаемый источник работает следующим образом. Сжатый воздух поступает в осевое отверстие 2 и радиальные;,ртверсти |3 и 4. Воздух, действу  на устгуп 17, посылает цилиндр 15 на посадочное место с утшотнителып 1М кольцом 14.Как только цилиндр 15 дошел до упора, сжатый воздух начинает проходить в щель,, образованную уплотнительным кольцом 11 и уступом 17, в полость 22. Воздух, действу  на дифференциальный поршень 18 перемешает его вниз до тех пор, пока не откроетс  клапан 21 и не произойдет резкое стравливание давлени  из полости 22 наружу. Стравливание давлени  в дальнейшем может осушест вл тьс  и через шланг (на чертеже не показан), который прикрепл етс  к выход1й )му отверстию клапана 21. После резкого стравливани  давлени  из полости 22 дифференциальный поршень 18 будет перемешатьс  в обратном неправлении , так как воздух, поступающий в радиальное отверстие 4 действует на внутреннюю плошадь полости 19 этого поршн . При давлении поршн  18 в о&ратном направлении закрываетс  клапан

21и в полости 22 снова создаетс  подвышенное давление, которое действует

на поршень 18, перемеша  его вниз. Хо поршн  выбран таким, что при движении его вниз, он должен перекрывать отверсти  16 шшиндра 15. Затем источ ч ник опускают в воду.

В тот момет-, когда отверсти  16, цилиндра 15 не перекрыты дифференциал ным поршнем 18, в полость 23 поступает вода. Поршень 18, двига сь вниз, перекрывает эти отверсти  и останавливаетс . Дальнейший ход поршн  прекращен наличи  в полости 23 воды. Клапан 21 еще закрыт. Давление воздуха в полости 22 начинает передаватьс  воде в полости 22 через дифференциал ный поршень 18.

После установлени  заранее заданного давлени  источник готов к действию

При подаче электрического импульса на соленоид 6 управл емого клапана 7 сжатый воздух через отверсти  8 и 5 действует на предплечико цилиндра 15 и подбивает его вверх. Поскольку плошадь предплечика цилиндра 15 больше площади уступа 17, цилиндр 15 будет двигатьс  вверх, перекрыва  шель, образованную уступом 17 и кольцом 11 , и I сжимает воздух в полости 24. В этот момент полости 24 и 22 разъединены, а полость 23 открываетс . Поршень 18 под действием давлени  в полости 22 даигаетс  ваиз и с силой выталкивает воду из полости и порождает сейсмический сигнал.

Вытолкнув воду из полости 23 поршень открывает клапан 21 и из полости

22происходит стравливание давлени . Воздух, действующий через отверстие

4, перемешает поршень 18 вверх, закрыва  клапан 21, в результате чего от. крываетс  отверстие 16 и в полость 23 поступает вода. Давление в полости 24, действу  на уступ 17, возвращает цилиндр 15 в исходное положение, между кольцом 11 и уступом 17 образуетс  щель, через которую воздух, поступак щий в полость 22, действует на поршень 18. Поршень 18 движетс  вниз, перекрывает отверсти  16, изолирует воду в полости 23 от окружающей среды и начинает передавать ей давление.

Давление в полости 23 зависит от соотношени  площадей дифференциального поршн  18.

Предлагаемый источник вновь го- YOB к работе,дл  чего необходимо подать напр жение на соленоид 6 и цикл повторитс .

Пневмораспределение и забор воды происход т автоматически, все уцравление сводитс  лишь к подаче напр жени  дл  вскрыти  камеры с водой. Так как в окружакндую среду (воду) выби. расываетс  только вода, то никаких пульсаций не возникает, что обеспечив вает высокое качество получаемого сейсмического материала.

Claims (4)

1.Источник сейсмических сигналов, содержащий магистраль подвода сжатого воздуха в камеру, содержащую цилиндр, вьшолненный с возможностью перемещв-

5 ни  относительно штока с поршн ми, причем шток вьшолнен с отверстием, соединенным одним концом с магистралью подвода сжатого воздуха и закрытым с другого конца управл емым клапаном, размещенным в одном из крайних поршней , отличающийс  тем.

Что, с целью повышени  качества получаемой от источника сейсмической информации за счет исключени  повторных

5 пульсаций и возбуждени  идентичных импульсов, размещенный между крайними поршн ми средний поршень выполнен с возможностью перемещени  в виде дифференциального полого поршн , полость которого соединена с магистралью подвода сжатого газа, посредством радиального отверсти  в штоке, а крайний лоршень, противоположный поршню, в котором размещав управл емый клапан,

5 снабжен дополнительным клапаном, соединенным с дифференциальным поршнем, причем цилиндр вьшолнен с радиальными отверстн  ш, расположенными под дифференциальным порщнем при его крайнем

0 положении от поршн  -с управл емым клапаном .

2.Источник сейсмических сигналов по п. 1, отличающийс 

5 тем, что дсиолнительный клапан выполнен в виде поршневой пары, поршень которой соединен с дифференциальным поршнем.

Источники информации, прин тые во вив мание при экспертизе

1.Патент США № 3.4О3.374, кл. 181-5,1968.

2.Патент США :г№ 3.949.831, кл. 181-4.20, 1974.

rj

3.Патент США № 3.837.424, кл. 181-5, 1973.

4.Авторское свидетельство СССР по за вке № 1893645/18-25,

2О.03.1973.

«