SU940101A1 - Group source of seismic signals - Google Patents

Group source of seismic signals Download PDF

Info

Publication number
SU940101A1
SU940101A1 SU803218211A SU3218211A SU940101A1 SU 940101 A1 SU940101 A1 SU 940101A1 SU 803218211 A SU803218211 A SU 803218211A SU 3218211 A SU3218211 A SU 3218211A SU 940101 A1 SU940101 A1 SU 940101A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
chamber
hydraulic
cylinder
piston
source
Prior art date
Application number
SU803218211A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Михайлов
Валентин Ефимович Минеев
Александр Иванович Коробейник
Михаил Иосифович Енученко
Original Assignee
Всесоюзное морское научно-производственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа "Союзморгео"
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 Всесоюзное морское научно-производственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа "Союзморгео" filed Critical Всесоюзное морское научно-производственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа "Союзморгео"
Priority to SU803218211A priority Critical patent/SU940101A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU940101A1 publication Critical patent/SU940101A1/en

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

(5t) ГРУППОВОЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(5t) GROUP SOURCE OF SEISMIC SIGNALS

Claims (3)

Изобретение относитс  преимущественно к морской сейсморазведке, кроме того, может примен тьс  в качеств источника возбуждени  сейсмических сигналов в скважинах, заполненных жидкостью. Известны источники сейсмических сигналов, работа которых основана на использовании энергии сжатых газов. Эти источники в большинстве случаев обладают повышенной акустической отдачей и сравнительно малыми габаритами . Однако реализаци  рабочего цикла в виде открытого выхлопа сжаты газов обычно приводит к ухудшению вы ходных характеристик источника. Известно устройство дл  формирова ни  сейсмических сигналов в морской разведке, содержащее газовую камеру высокого давлени . Сжатый воздух в эту камеру подаетс  с борта корабл , буксирующего устройство. По команде , поступающей от системы управлени , камера высокого давлени  быст ро открываетс , и сжатый газ выбрасываетс  в окружающую среду. За счет силового взаимодействи  сжатого газа и морской воды в последней (1юрмируетс  акустический сигнал Cl. Существенным недостатком работы источников данного вида  вл ютс  пульсации газового пузыр , образованного в водной среде в результате открытого выхлопа сжатого газа. Эти пульсации искажают и удлин ют исходный зондирующий сигнал, что в конечном итоге ведет к низкой разрешенности сейсмических записей. Известен пневматический подводный сейсмический источник, имеющий устройство дл  ослаблени  повторных пульсаций газового пузыр . Последнее представл ет собой перфорированный KopnyCj в который выпускаетс  сжатый воздух из пневмоисточника при его работе. Размер перфорированного корпуса должен быть не меньше размера полости, образуемой в воде расшир 3 ющимс  воздухом. Обща  площадь отверстий по условию эффективнаго гаше ни  должна составл ть 11-25 от всей площади корпуса. Размеры и количеств отверстий подбираютс  в зависимости от желаемого спектра возбуждаемого сигнала. Объем перфорированного корпуса должен превосходить объем камер высокого давлени  источника на 2-3 пор дка 2. Данное устройство обладает громоздкостью и, как следствие, имеет низкие эксплуатационные качества, Кроме того, устройство не обеспечива ет полного исключени  повторных ударов , которые внос т помехи в работу сейсмической системы. Практически свободны от повторных пульсаций сигналы, формируемые сейсм ческими источниками , работа которых основана на схлопывании вакуумных полостей в жидкости. Разработано значительное количество устройств, реализующих данный принцип получени  зондирующих сейсмических сигналов. Наиболее характерным из них можно считать генератор ударных волн, который имеет цилиндр с поршнем. Справа в горизонтально установленный цилиндр свободно поступает вода из окружающего пространства. Слева к ци линдру примыкает металлический диск, укрепленный на штоке, проход щем через основание в днище внутрь цилиндра . К боковой поверхности цилиндра подведена трубка, по которой в цилиндр может подаватьс , а также откачиватьс  сжатый газ. При закачивании газа поршень перемещаетс  в край нее правое положение, где фиксируетс  дистанционно управл емой защелкой . Затем гйз из цилиндра откачиваетс , и внутри цилиндра создаетс  вакуум. Если расфиксировать защелку, то поршень под действием гидростатического давлени  окружающей воды за весьма короткий промежуток времени Переместитс  в крайнее левое положение и с силой ударит по штоку. Диск в данном случае резко отойдет от днища цилиндра, создав тем самым уда ное возбуждение в окружающей среде. Назад к цилиндру диск возвращаетс  под действием геликоидальной пружины насаженной на шток 3. При работе данного устройства вакуумна  полость создаетс  за смет откачки воздуха из цилиндра. Извест-1 . 4 но, что при таком способе создани  вакуумных объемов рабочий цикл источника сложен и длителен, поскольку он включает в себ  процесс откачки воздуха. Мала удельна  энерги  источника , что обычно ведет к ут желенной и громоздкой его конструкции. Следствием указанных недостатков  вл етс  низкий коэффициент полезного действи  работы устройства. Регулирование спектра сейсмического сигнала в период эксплуатации источника затруднено . Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  групповой источник сейсмических сигналов, содержащий блок избыточного давлени  газа, пневмопроводы, гидропушки со ступенчатым корпусом, пневматической и открытой гидравлической камерами, в которых помещены поршни, системы управлени . Водна  пушка представл ет собой источник со взрывом, направленным внутрь Ссхлопывание вакуумной полости), Пушка состоит из электромагнитного клапана, управл ющей камеры , дренажной системы, пневмопроводов блока избыточного давлени . Полость источника разделена поршнем на две камеры: пневматическую и гидравлическую . Последн   посто нно сообщаетс  с окружающей жидкостью. При срабатывании электромагнитного клапана поршень смещаетс  вниз под действием давлени  газа и с большой скоростью выталкивает жидкость через открытое сопло гидравлической камеры. Когда движение поршн  прекращаетс , в результате инерции быстродвижущихс  потоков жидкости образуютс  пустоты возле сопла. Схлопывание этих пустот вь1зывает по вление сильного и короткого акустического импульса J. Основными недостатками известного устройства  вл ютс  сложность системы управлени  и отсутствие узлов гашени  реактивной силы вытекающей струи жидкости , а также демпфированного торможени  поршней в крайних положени х. Цель изобретени  - повышение надежности работы источника, снижение его веса, упрощение конструкции и повышение выходной акустической мощности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что Q известном групповом источнике сейсмических сигналов, содержащем блок избыточного давлени  газа, пневмопроводы , гидропушки со ступенчатым корпусом, пневматической и открытой гидравлической камерами, в которых помещены поршни и системы управлени , по меньшей мере две идентичные гидропушки соединены с общей камерой подрыва и расположены диаметрально противоположно или под углом одна к другой так, что суммарна  реактивна  сила вытекающей струи жидкости равна нулю, при этом кажда  гидропушка выполнена так, что поршень, расположенный в пневмокамере, торцом выходит в камере подрыва, а наружной боковой поверхностью совместно с корпусом образует камеру управлени , соединенну с одной стороны с источником избыточ ного давлени  и через обводные каналы с силовой пневмокамерой, а с другой через пневмоклапан - с камерой подрыва, причем камера подрыва и полость , образованна  между вторым диф ференциальным поршнем И ступенью кор пуса, соединены с дренажной системой В каждой гидропушке установлен двухступенчатый гидравлический демпфер , выполненный в виде кольца, цилиндра и кольцевого выступа, причем кольцо соединено с корпусом, цилиндр снабжен буртиком, равным ширине коль ца, выполнен подвижным относительно корпуса и упираетс  в упорную рейку соединенную со штоком, при этом внеш    поверхность цилиндра, стенка кор пуса, кольцо и буртик на цилиндре образуют замкнутую полость второй ступени гидродемпфера, сообщающуюс  через отверсти  с окружающей жидкостью , а кольцевой выступ закреплен на дифференциальном поршне так, что при соприкосновении с цилиндром совместно со стенкой корпуса, частью дифференциального поршн  и буртиком цилиндра образует полость первой ступени гидродемпфера, сообщенную с полостью гидравлической камеры. На фиг, 1 приведена принципиальна  схема группового источника сейсмических сигналов, состо щего из двух гидропушек, объединенных общей камерой подрыва; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - варианты группировани  из-трех и четырех гидропушек с общей камерой подрыва. Кажда  гидропушка состоит из сту пенчатого цилиндрического корпуса 1, внутренний объем которого разделен по функциональным признакам на отдельные полости. Полость 2 ступени с меньшим диаметром примен етс  как силова  пневматическа  камера, а полость 3 ступени с большим диаметром  вл етс  гидравлической камерой открытого вида. В полости 2 помещен стаканообразный поршень 4, который торцовой частью (дном) выходит в камеру 5 подрыва. Посредством расточки в корпусе и наружной ступенью поршн  Ц образуетс  управл юща  камера 6, котора  соединена пневмопроводом 7 с источником избыточного давлени  (не показан). Кроме того, она через отводные каналы 8 соединена с полостью 2 пневмокамеры, а через электропневмоклапан 9 с камерой 5 подрыва. Второй поршень 10  вл етс  дифференциальным , он герметично отдел ет гидравлическую камеру 3 от пневматической камеры 2. С помощью торцовой кольцевой поверхности поршн  и соеди ; нительной перемычки цилиндра образована расширительна  камера 11 дл  газа . Последн   вместе с камерой 5 подрыва соединена пневмопроводом 12 с дренажной системой не показана . В простейшем случае соединение камер с дренажной системой осуществл етс  через регулируемый жиклер 13. Однако в систему дренажа может быть подключен электропневмоклапан l4, что обеспечивает улучшение рабочих характеристик гидропушки. На поршне 10 выполнен кольцевой выступ 15 который совместно с цилиндрическим выбросным соплом 16 в конце хода образует первую ступень гидравлического демпфера. Сопло 16  вл етс  подвижным и в исходном положении поршней (.положение, Приведенное на чертеже) опираетс  на упорную рейку 17, закрепленную на об щем штоке 18. На этом же штоке жестко установлены поршни 4 и 10. Цилиндрическое сопло 16 имеет кольцевой выступ 19 который может перемещатьс  вместе с соплом-вдоль цилиндрической внутренней поверхности корпуса 1. Крайние положени  сопла ограничиваютс  кольцом 20 и гайкой 21. Выступ 19, кольцо 20, а также соответствующие стенки сопла 16 и корпуса 1 образуют полость 22 второй ступени гидродемпфера . Эта полость сообщаетс  с окружающей средой через отверсти  23, которые имеютс  в стенках корпуса 1. Цилиндр 16, кольцо 20 и к льиевой выступ 15 могут выполн тьс  смежными. Герметизаци  газовых камер обеспе иваетс  уплотнительными элементаМи 24-27. Основными услови ми при группировании  вл ютс  обеспечение автоматической синхронизации работы гидропушек и сведение к нулю суммарной реактивной силы группы. Первое услов выполн етс  за счет подключени  гидропушек к единой камере подрыва, а Второе - за счет их размещени . В случае неудовлетворени  приведенных выше условий мощность группового источника снижаетс  и ухудшаютс  харак теристики акустического сигнала. Рассмотрим работу группового источника сейсмических сигналов дл  случа , когда группа состоит из двух гидропушек 1,фиг. ), При подготовке группового источни ка к работе он соответствующими коммуникаци ми соедин етс  с компрессором , а также с системами управлени  и дренажа. Затем источник опускаетс  в воду на заданную глубину буксировки . Дл  зар дки источника сжатый газ по пневмопроводу 7 подаетс  в управл ющие камеры 6 каждой из гидропушек . Под действием давлени  на стенк поршней k они перемещаютс  в сторону общей камеры 5 подрыва. При этом вместе с ними перемещаютс  в указанном направлении штоки 18 и св занные с ними поршни 10, а также упорные рейки 17. Последние обеспечивают соответствующее перемещение цилиндра и заполнение полостей 22 гидродемпфе ра жидкостью через отверстие 23- В конце хода поршни 10 герметизируют пневмокамеры 2, и они через обводные каналы 8 соедин ютс  с камерами 6. После этого начинаетс  заполнение силовых камер 2 сжатым газом. В это же врем  окружающа  жидкость свободн ( самотеком) через сопла 16 заполн ет гидравлические камеры 3. Воздух из камер 11 и 5 удал етс  в дренажную систему. При достижении заданного давлени  газа в камерах 6 и 2 (обычно в пределах 100-200 бар) источник готов к производству выстрела . Дл  осуществлени  выстрела с пуль та управлени  подаетс  сигнал на пневмоклапаны 9 и Н. С помощью пнев моклапана И закрываетс  выход в систему дренажа, а клапан 9 соедин ет упразл щие камеры 6 с камерой 5 подрыва. Возникающее избыточное давление в камере 5 подрыва оказывает давление на торец }дно) поршн  4, последний перемещаетс . Одновременно перемещаютс  поршень 10 и упорна  рейка 17 освобожда  ци16 . Незначительное перемещение линдр поршн  10 выводит его ступень из пневмокамеры 2, при этом сообщаютс  между собой камеры 2 и 11. После этого избыточное давление из пневмокамеры 2 воздействует на всю площадь поршн  10, чем обеспечивает его быстрое перемещение. Жидкость , наход ща с  в камере 3, вытесн етс  через цилиндр 16, который в данный момент выполн ет роль сопла . При перемещении поршн  10 наступает момент, когда цигмндрический выступ 15 входит в цилиндр 16. Тогда частью поршн  10, корпусом 1, выступом 15 и буртиком 19 цилиндра 16 отсекаетс  объем жидкости, образу  первую ступень гидродемпфера . Происходит торможение поршн  10, а следовательно, и всей системы, св занной с ним. Жидкость из объема первой ступени демпфера вытесн етс  через цилиндр 16. При работе первой ступени демпфера начинает работать и втора  ступень . Она полностью вступает в работу , когда поршень 10 касаетс  буртика 19, иначе, когда прекращает работу перва  ступень торможени . Из замкнутого объема жидкость вытесн етс  через отверсти  23- Объем замкнутой полости и общую площадь отверстий 23 выбирают такими, чтобы осуществл лось полное гашение скорости подвижной системы. Жидкость, выброшенна  через сопло 16 в окружающую среду, благодар  инерции потока вызывает образование пустот. Образовавшиес  пустоты возле каждой пушки под воздействием гидростатического давлени  схлопываютс , вызыва  по вление сильного и короткого акустического импульса без заметных пульсаций . После сн ти  напр жени  с электропневматических клапанов они возвращаютс  в исходное положение, т.е. клапан It соедин ет камеру 5 и полос (ти 11 с дренажной системой, а кла99 пан 9 разъедин ет управл ющие камеры 6 и камеры 5 подрыва. Поскольку давление в камере 2 и полост х 11 падает, а в управл ю14ей камере 6 повышаетс , то поршни и 10 возвратаютс  в исходное состо ние. Цикл работы закончилс , групповой источник вновь готов к работе. Работа группового источника в слу чае большего количества гидропушек принципиально ничем не отличаетс . Измен етс  только форма камеры подры ва Сем. фиг. 2). Как видно из описанного выше, дл  синхронизации работы гидропушек не требуютс  дополнительные устройства, ибо синхронизаци  обеспечиваетс  зде единой камерой подрыва. В каждой отдельной группе реактивна  сила вытекающей струи жидкости равна нулю, в частности, при двух гидропушках вектора реактивных сил пушек направлены встречно, а величина их равна. Следовательно, суммарна  реактивна  сила равна нулю. Групповой источник легко комплектуетс  из нескольких блоков гидропушек . Выполнение группового источника по предлагаемой схеме может позволит формировать исходный зондирующий CMI- нал без повторных пульсаций, что существенно повысит качество сейсмичес ких записей. Формула изобретени  1. Групповой источник сейсмических сигналов, содержащий блок избыточного давлени  газа, пневмопроводы гидропушки со ступенчатым корпусом, пневматической и открытой гидравлической камерами, в которых помещены поршни, системы управлени , о т л ичающийс  тем, что, с целью снижени  веса, упрощени  конструкции и повышени  мощности, по меньшей мере две идентичные гидропушки соединены с общей камерой подрыва и расположены диаметрально противоположно или под углом одна к другой так, что суммарна  реактивна  сила вытекающей 110 струи жидкости равна нулю, при этом кажда  гидропушка выполнена так, что поршень, расположенный в пневмокамере, торцом выходит в камеру подрыва, а наружной боковой поверхностью совместно с корпусом образует камеру управлени , соединенную с одной стороны с источником избыточного давлени  и через обводные каналы с силовой пневмокамерой , а с другой через пневмоклапан - с камерой подрыва, причем камера подрыва и полость, образованна  между вторым дифференциальным поршнем, расположенным в открытой гидравлической камере, и ступенью корпуса , соединены с дренажной системой . 2. Источник по п. 1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что в каждой гидропушке установлен двухступенчатый гидравлический демпфер, выполненный в виде кольца, цилиндра и кольцевого выступа, причем кольцо соеди.нено с корпусом, цилиндр снабжен буртиком, равным ширине кольца, выполнен подвижным относительно корпуса и упираетс  в упорную рейку, соединенную со штоком , при этом внешн   поверхность цилиндра, стенка корпуса, кольцо и буртик на цилиндре образуют замкнутую полость второй ступени гидродемпфера , сообщающуюс  через отверсти  с окружающей жидкостью, а кольцевой выступ закреплен на дифференциальном поршне так, что при соприкосновении с цилиндром совместно со стенкой корпуса, частью дифференциального поршн  и буртиком цилиндра образует полость первой ступени гидродемпфера , сообщенную с полостью гидравлической камеры. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3322232, кл. 181-5, 1965. The invention relates primarily to marine seismic exploration, in addition, it can be used as an excitation source of seismic signals in wells filled with fluid. Sources of seismic signals are known, whose work is based on the use of the energy of compressed gases. These sources in most cases have increased acoustic output and relatively small dimensions. However, the implementation of the operating cycle in the form of an open exhaust, compressed gases usually leads to a deterioration in the output characteristics of the source. A device for generating seismic signals in marine exploration, comprising a high-pressure gas chamber, is known. Compressed air into this chamber is supplied from the side of the ship towing the device. On command from the control system, the high-pressure chamber quickly opens and the compressed gas is released into the environment. Due to the force interaction of compressed gas and seawater in the latter (the acoustic signal of Cl is curbed. A significant drawback of the sources of this type is the pulsation of a gas bubble formed in an aqueous medium as a result of open exhaust of compressed gas. These pulsations distort and lengthen the original probe signal which ultimately leads to low resolution of seismic records. A pneumatic underwater seismic source is known having a device for attenuating repeated pulsations of a gas bubble. The latter is a perforated KopnyCj into which compressed air from a pneumatic source is discharged during its operation. The size of the perforated case must be not less than the size of the cavity formed in the water expanding with 3 air. The total area of the holes should be 11-25 of the entire area of the housing. The dimensions and number of holes are selected depending on the desired spectrum of the excited signal. The volume of the perforated housing must exceed the volume of the high pressure chambers of the source by 2-3 order 2. This device is cumbersome and, as a result, has poor performance. In addition, the device does not completely eliminate the repeated shocks that interfere with the seismic system. The signals generated by seismic sources, whose work is based on the collapse of vacuum cavities in a liquid, are practically free from repeated pulsations. A significant number of devices have been developed that implement this principle for obtaining probing seismic signals. The most characteristic of them can be considered the shock wave generator, which has a cylinder with a piston. To the right in a horizontally mounted cylinder free water flows from the surrounding space. On the left, a metal disk is attached to the cylinder, mounted on a rod that passes through the base in the bottom inside the cylinder. A tube is connected to the side surface of the cylinder, through which compressed gas can be pumped into the cylinder, as well as pumped out. When gas is injected, the piston moves to its rightmost position, where it is fixed by a remote controlled latch. Then the cylinder is pumped out of the cylinder, and a vacuum is created inside the cylinder. If you release the latch, the piston under the action of hydrostatic pressure of the surrounding water in a very short period of time will move to the extreme left position and will forcefully strike the rod. In this case, the disk abruptly moves away from the bottom of the cylinder, thereby creating a successful excitation in the environment. Back to the cylinder, the disk returns under the action of a helicoidal spring mounted on the rod 3. When this device is in operation, a vacuum cavity is created for the estimates of pumping air from the cylinder. Known-1. 4, but with this method of creating vacuum volumes, the duty cycle of the source is complicated and time consuming since it involves the process of evacuating the air. Mala is the specific energy of the source, which usually leads to its sophisticated and cumbersome design. The consequence of these drawbacks is the low efficiency of the device. The regulation of the seismic signal spectrum during the operation of the source is difficult. Closest to the proposed technical solution is a group source of seismic signals containing an overpressure gas block, pneumatic lines, hydraulic machines with a stepped body, pneumatic and open hydraulic chambers in which pistons are placed, control systems. The water gun is a source with an explosion directed inward. The collapse of the vacuum cavity). The gun consists of an electromagnetic valve, a control chamber, a drainage system, and pneumatic lines of an overpressure unit. The source cavity is divided by a piston into two chambers: pneumatic and hydraulic. The latter is continuously communicated with the surrounding fluid. When the solenoid valve is triggered, the piston moves downward under the action of gas pressure and pushes the fluid through the open nozzle of the hydraulic chamber at high speed. When the piston stops moving, the inertia of the fast-moving fluid flows creates voids near the nozzle. The collapse of these voids causes the appearance of a strong and short acoustic impulse J. The main disadvantages of the known device are the complexity of the control system and the absence of damping components of the reactive force of the outgoing fluid jet, as well as damped braking of the pistons in the extreme positions. The purpose of the invention is to increase the reliability of the source, reducing its weight, simplifying the design and increasing the output acoustic power. The goal is achieved by the fact that Q is a known group source of seismic signals containing a gas overpressure unit, pneumatic lines, hydraulic guns with a stepped body, pneumatic and open hydraulic chambers in which pistons and control systems are located, at least two identical hydraulic guns are connected to a common chamber detonation and are located diametrically opposite or at an angle to one another, so that the total reactive force of the outgoing jet of fluid is zero, while each is flared so that the piston located in the pneumatic chamber leaves the blasting chamber and the outer side surface together with the housing forms a control chamber connected on one side with a source of overpressure and through bypass channels to the power pneumatic chamber, and on the other with the blasting chamber, the blasting chamber and the cavity formed between the second differential piston and the casing stage are connected to the drainage system. Each hydraulic cushion has a two-stage hydraulic damper, made in the form of a ring, a cylinder and an annular protrusion, the ring being connected to the housing, the cylinder provided with a shoulder equal to the width of the ring, being movable relative to the housing and resting against the support rail connected to the rod, with the outer surface of the cylinder, the wall of the housing, the ring and the collar on the cylinder forms a closed cavity of the second stage of the hydraulic damper, communicating through the openings with the surrounding liquid, and the annular protrusion is fixed on the differential piston so that in contact with the cylinder together with the station nkoya people housing part of a differential piston and a shoulder of the cylinder forms a cavity first stage hydraulic damper communicating with the cavity of the hydraulic chamber. Fig. 1 is a schematic diagram of a group source of seismic signals consisting of two hydraulic guns connected by a common explosion chamber; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - grouping options of three and four hydraulic cannons with a common blasting chamber. Each hydroplane consists of a stepped cylindrical body 1, the internal volume of which is divided according to its functional features into separate cavities. A 2 stage cavity with a smaller diameter is used as a power pneumatic chamber, and a 3 stage cavity with a larger diameter is an open-type hydraulic chamber. In the cavity 2 placed stakanoobrazny piston 4, which the end part (bottom) goes into the chamber 5 of the explosion. By means of a bore in the housing and the outer piston stage C, a control chamber 6 is formed, which is connected by a pneumatic line 7 with an overpressure source (not shown). In addition, it is connected to the cavity 2 of the pneumatic chambers through the diversion channels 8, and through the electropneumatic valve 9 to the blasting chamber 5. The second piston 10 is differential, it seals the hydraulic chamber 3 from the pneumatic chamber 2. With the help of the end annular surface of the piston and connect; the expansion cylinder lintel is formed by an expansion chamber 11 for gas. The latter, together with the blasting chamber 5, is connected by a pneumatic line 12 with a drainage system not shown. In the simplest case, the chambers are connected to the drainage system through an adjustable nozzle 13. However, an electropneumatic valve I4 can be connected to the drainage system, which provides an improvement in the performance of the hydraulic cannon. On the piston 10 is made an annular protrusion 15 which, together with the cylindrical discharge nozzle 16 at the end of the stroke forms the first stage of the hydraulic damper. The nozzle 16 is movable and in the initial position of the pistons (the position shown in the drawing) rests on a stop rail 17 fixed to a common rod 18. The pistons 4 and 10 are rigidly mounted on the same rod. The cylindrical nozzle 16 has an annular protrusion 19 which can move along with the nozzle-along the cylindrical inner surface of the housing 1. The extreme positions of the nozzle are limited by the ring 20 and the nut 21. The protrusion 19, the ring 20, as well as the corresponding walls of the nozzle 16 and the housing 1 form the cavity 22 of the second stage of the hydraulic damper. This cavity communicates with the environment through the openings 23, which are located in the walls of the housing 1. The cylinder 16, the ring 20 and the lion lip 15 can be adjacent. The sealing of the gas chambers is provided by the sealing elements M and 24-27. The main conditions for grouping are to ensure the automatic synchronization of the operation of the hydraulic guns and to reduce to zero the total reactive power of the group. The first condition is accomplished by connecting the hydraulic guns to a single explosion chamber, and the second condition is due to their placement. In case of dissatisfaction with the above conditions, the power of the group source decreases and the characteristics of the acoustic signal deteriorate. Consider the operation of a group source of seismic signals for the case when the group consists of two hydraulic guns 1, FIG. ), When preparing a group source for operation, it is connected by appropriate communications to the compressor, as well as to control and drainage systems. The source is then lowered into the water to a predetermined towing depth. To charge the source, the compressed gas is supplied via the pneumatic line 7 to the control chambers 6 of each of the hydraulic cannons. Under the action of pressure on the wall of the pistons k, they move towards the common blasting chamber 5. At the same time, rods 18 and associated pistons 10 and thrust rails 17 move along with them in the indicated direction. The latter ensure the corresponding movement of the cylinder and the filling of the cavities 22 of the hydraulic damper with fluid through the opening 23. At the end of the stroke, the pistons 10 seal the pneumatic chambers 2, and they are connected to the chambers 6 via the bypass channels 8. After this, the force chambers 2 begin to be filled with compressed gas. At the same time, the surrounding liquid freely (by gravity) fills the hydraulic chambers 3 through the nozzles 16. The air from the chambers 11 and 5 is removed to the drainage system. Upon reaching a predetermined gas pressure in chambers 6 and 2 (usually within 100-200 bar), the source is ready for firing. To fire a shot from the control panel, a signal is supplied to the pneumatic valves 9 and N. With the help of the pneumatic valve I, the outlet to the drainage system is closed, and the valve 9 connects the abutment chambers 6 to the blasting chamber 5. The resulting overpressure in the blasting chamber 5 exerts pressure on the end of the} bottom) of the piston 4, the latter moving. At the same time, the piston 10 and the anvil rack 17 release the chi16 move. The insignificant movement of the piston 10 linder removes its degree from the pneumatic chamber 2, while the cameras 2 and 11 communicate with each other. After that, the excess pressure from the pneumatic chamber 2 acts on the entire area of the piston 10, which ensures its rapid movement. The fluid in the chamber 3 is expelled through the cylinder 16, which currently acts as a nozzle. When the piston 10 is moved, a moment comes when the cyclone protrusion 15 enters the cylinder 16. Then a part of the piston 10, the housing 1, the protrusion 15 and the flange 19 of the cylinder 16 cuts off the fluid volume, forming the first step of the hydraulic damper. The piston 10 is braked and, consequently, the entire system connected with it. The liquid from the volume of the first stage of the damper is displaced through the cylinder 16. When the first stage of the damper is operated, the second stage also starts working. It fully enters into operation when the piston 10 contacts the collar 19, otherwise when the first stage of braking stops operation. From a closed volume, the liquid is expelled through the holes 23. The volume of the closed cavity and the total area of the holes 23 are chosen such that the full speed of the moving system is quenched. The fluid ejected through the nozzle 16 into the environment due to the inertia of the flow causes the formation of voids. The resulting voids near each gun under the influence of hydrostatic pressure collapse, causing the appearance of a strong and short acoustic pulse without noticeable pulsations. After relieving the voltage from the electropneumatic valves, they return to their original position, i.e. the valve It connects chamber 5 and lanes (11) to the drainage system, and clap 9 separates control chambers 6 and blasting chambers 5. As pressure in chamber 2 and cavity 11 drops, and in control chamber 6 rises, the pistons and 10 return to the initial state. The work cycle is completed, the group source is again ready for operation. The group source operation in the case of a larger number of hydro cannons is essentially the same. Only the shape of the chamber of the undermining Sem. Fig. 2 changes. As can be seen from the above, no additional devices are required to synchronize the operation of the hydraulic cannons, since synchronization is provided by a single blasting chamber. In each group, the reactive force of the outgoing jet of fluid is zero, in particular, with two hydraulic cannons, the vector of jet reactive forces is directed oppositely, and their magnitude is equal. Therefore, the total reactive force is zero. The group source is easily assembled from several blocks of hydraulic cannons. Performing a group source according to the proposed scheme can allow the initial probe CMI to be formed without repeated pulsations, which will significantly improve the quality of seismic records. Claim 1. Group-based source of seismic signals containing an overpressure gas block, hydraulic pipe lines with a stepped body, pneumatic and open hydraulic chambers containing pistons, control systems, which are designed to reduce the weight and simplify the design. and power increases, at least two identical hydraulic cannons are connected to a common blasting chamber and are diametrically opposed or angled to one another so that the total reactive force follows Its 110 jet of liquid is zero, while each hydraulic cannon is designed so that the piston located in the pneumatic chamber comes out into the blasting chamber, and the outer side surface together with the housing forms a control chamber connected on one side with a source of overpressure and through bypass channels with a power pneumocamera, and on the other, through a pneumatic valve, with an explosion chamber, the explosion chamber and the cavity formed between the second differential piston located in the open hydraulic chamber and the core stage connected to the drainage system. 2. The source of claim 1, about tl and h ay i and the fact that in each hydropusk installed a two-stage hydraulic damper, made in the form of a ring, cylinder and annular protrusion, with the ring connected to the body, the cylinder is equipped with a collar equal to the width of the ring, is movable relative to the housing and abuts against a stop rail connected to the rod, while the outer surface of the cylinder, the wall of the housing, the ring and the collar on the cylinder form a closed cavity of the second stage of the hydraulic damper, communicating through the openings It is attached to the differential piston in such a way that, in contact with the cylinder, together with the housing wall, a part of the differential piston and the cylinder shoulder forms a cavity of the first stage of the hydraulic damper, communicated with the cavity of the hydraulic chamber. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3322232, cl. 181-5, 1965. 2.Патент США № 3525+1б, кл. 181-5, 1967. 2. US patent number 3525 + 1b, cl. 181-5, 1967. 3.Патент Франции № 1560552, кл. G 01 V 1/133, 1970. . The oil and Gas Journal, 1978, V. 16, N.31, pp. 13.8, HO, ЙЗ, T+i, k6 and 150 (прототип).3.Patent of France No. 1560552, cl. G 01 V 1/133, 1970.. The oil and Gas Journal, 1978, V. 16, N.31, pp. 13.8, HO, HZ, T + i, k6 and 150 (prototype). )) ))
SU803218211A 1980-12-15 1980-12-15 Group source of seismic signals SU940101A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803218211A SU940101A1 (en) 1980-12-15 1980-12-15 Group source of seismic signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803218211A SU940101A1 (en) 1980-12-15 1980-12-15 Group source of seismic signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU940101A1 true SU940101A1 (en) 1982-06-30

Family

ID=20932020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803218211A SU940101A1 (en) 1980-12-15 1980-12-15 Group source of seismic signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU940101A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109100777A (en) * 2018-10-18 2018-12-28 国家海洋局第二海洋研究所 Frequency conversion type oceanic high air gun

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109100777A (en) * 2018-10-18 2018-12-28 国家海洋局第二海洋研究所 Frequency conversion type oceanic high air gun

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2959326B1 (en) Device for marine seismic explorations for deposits
US4185714A (en) Implosive acoustic generator
US4234052A (en) Method and apparatus for generating seismic impulses using high pressure water pump as the energizing source
US3679021A (en) Acoustic pulse generating system
US4712202A (en) Method and apparatus for converting an air gun into a hydro gun for marine seismic impulse generation
US4648478A (en) Device for generating sound pulses inside a well, by percussion
SU1304757A3 (en) Pneumatically controlled device for generating acoustic pulses in liquid medium
EP0007900B1 (en) Seismic source for use under water
EP0380022B1 (en) Marine acoustic source
US3631760A (en) Pneumatic torpedo launcher with hydraulic operated snubber
CA1141852A (en) Liquid slug projector apparatus
US4230201A (en) Air release control in seismic energy source air gun
US4603409A (en) Marine seismic acoustic source
US3721311A (en) Marine seismic source employing the water-hammer effect
JP2730714B2 (en) Impact sound wave generator and method
SU940101A1 (en) Group source of seismic signals
US5144596A (en) Marine acoustic source
US4246979A (en) Internal sleeve air release control apparatus in seismic air gun
US4153135A (en) Apparatus for the generation of acoustic signals in marine environments
US3397755A (en) Pneumatic seismic source
US3750097A (en) Compressed gas seismic energy generator
SU858580A3 (en) Device for generating acoustic impulses in liquid medium
US4682309A (en) Device for generating acoustic pulses by implosion, inside a well
US5128907A (en) Marine acoustic source
JP2573928B2 (en) Impact sound wave generator and method