Устройство для лабораторного варианта сейсмогеоэлектрохимических исследований
Полезная модель относится к геофизике и может быть использована при прогнозировании нефтегазоносности локальных объектов сейсмогеоэлектрохимическим методом. Задачей является создание конструктивно простого устройства с возможностью проведения сейсмогеоэлектрохимических исследований в лабораторном варианте. Технический результат заключается в повышении достоверности исследований за счет создания упругих колебаний образца в момент пропускания через него электрического тока. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для лабораторного варианта сейсмогеоэлектрохимических исследований, согласно решению представляет собой вибрационную платформу, на которой жестко закреплена электролитическая ячейка, предназначенная для размещения в ней образцов горных пород и снабженная электродами, выполненными с возможностью подключения к источнику постоянного тока, а также жестко закреплен асинхронный электродвигатель, снабженный разбалансированным ротором и выполненный с возможностью подключения к источнику переменного тока.
Полезная модель относится к геофизике и может быть использована при прогнозировании нефтегазоносности локальных объектов сейсмогеоэлектрохимическим методом.
Измерения концентраций элементов-индикаторов в образцах горных пород до активизации геохимических процессов (С0) и из прикатодных (СС.Т.К.) и прианодных (СС.Т.А.) участков после одновременного воздействия полем упругих колебаний и постоянным электрическим током позволяют получить сведения о перспективах нефтегазоносности локальных объектов.
Известны два типа лабораторных вибрационных установок (виброплатформ). Первый тип используется при проверках электродинамических сейсмоприемников (Слуцковский А.И. Электродинамические сейсмографы. - Разведочная и промысловая геофизика 
13. Гостоптехиздат, 1955, С.54-56), (Гурвич И.И. Сейсмическая разведка. Изд. 2-е переработанное и дополненное. М., «Недра», 1970, С.242-248).
Вибрационная платформа представляет собой устройство, состоящее из массивного стола (платформы), подвешенного на резиновых жгутах к неподвижной опоре. Под столом укреплен вибратор, представляющий собой катушку, подсоединенную к звуковому генератору и помещенную в поле постоянного магнита, жестко закрепленную со столом платформы.
Однако основные характеристики виброплатформ не соответствуют требованиям сейсмогеоэлектрохимических исследований, в частности, амплитуда смещений находится на уровне десятков микрон, что для изменения структуры исследуемого образца совершенно недостаточно.
Второй тип вибрационных источников упругих колебаний применяется при мелкосерийном и опытном производстве строительных материалов для уплотнения смесей в формах (http://www.vibromaster.ru.stanki-vibromaster.php.). Малогабаритные установки серии «вибромастер» состоят из малогабаритного стола с установленного на столе блок-формой и верхней формирующей траверсой с закрепленными на ней резонаторами.
Однако для установок этого типа характерны значительные амплитуды смещений и весьма высокие ускорения, что недопустимо в установках лабораторного варианта сейсмогеоэлектрохимнческого метода. Кроме того, они имеют значительную стоимость.
Известен дебалансный вибровозбудитель, включающий вращающийся вал, на котором расположены дебаланс, выполненный из двух дебалансных масс, установленных с возможностью регулирования их углового положения относительно друг друга, что обеспечивает постоянство воздействующей силы на грунт в широком диапазоне частот (патент РФ 2387488, МПК B06B 1/16).
Недостатком данного технического решения является его сложность и громоздкость, что делает невозможным его применение при лабораторном варианте сейсмогеоэлектрохимического метода.
Задачей является создание конструктивно простого устройства с возможностью проведения сейсмогеоэлектрохимических исследований в лабораторном варианте.
Технический результат заключается в повышении достоверности исследований за счет создания упругих колебаний образца в момент пропускания через него электрического тока.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для лабораторного варианта сейсмогеоэлектрохимических исследований, согласно решению представляет собой вибрационную платформу, на которой жестко закреплена электролитическая ячейка, предназначенная для размещения в ней образцов горных пород и снабженная электродами, выполненными с возможностью подключения к источнику постоянного тока, а также жестко закреплен асинхронный электродвигатель, снабженный разбалансированным ротором и выполненный с возможностью подключения к источнику переменного тока.
Полезная модель поясняется чертежом. Позициями на чертеже обозначены:
1 - вибрационная платформа;
2 - амортизаторы;
3 - асинхронный электродвигатель;
4 - груз регулируемого дисбаланса;
5 - электролитическая ячейка;
6 - исследуемый образец горной породы;
7 - графитовые электроды;
8 - источник постоянного тока;
9 - источник переменного тока.
Устройство содержит вибрационную платформу 1 прикрепленную к четырем амортизатором 2. На платформе 1 жестко закреплен асинхронный двигатель 3, подсоединенный к источнику переменного тока 9. Двигатель снабжен разбалансированным ротором, представляющим собой закрепленный на оси двигателя диск, выполненный с возможностью закрепления на нем груза регулируемого дисбаланса 4. На платформе 1 также жестко закреплена электролитическая ячейка 5 с исследуемым образцом горной породы 6, при этом в ячейке установлены графитовые электроды 7, выполненные с возможностью подключения к источнику постоянного тока 8.
Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец горной породы 6 засыпают в электролитическую ячейку 5, насыщают породу дистиллированной водой до полной влагоемкости, устанавливают груз дисбаланса 4 в рабочую позицию и включают источники питания 8 и 9, вызывая вибрации платформы и протекание постоянного электрического тока через образец горной породы.
Положительный эффект полезной модели заключается в возможности проводить сейсмогеоэлектрохимические исследования образцов горных пород, что достигается изготовлением вибрационной платформы, которая обеспечивает обеспечивающей достаточные данные по амплитуде и частоте колебаний при минимальных материальных затратах с одной стороны и высокой эффективности - с другой.
Было изготовлено устройство для сейсмогеоэлектрохимических исследований образцов горных пород, представляющее собой платформу 800×500×15 мм с амортизаторами. На платформе жестко закреплен асинхронный электродвигатель с разбалансированным ротором. Двигатель при работе создает вибрации с частотой вращения ротора. Амплитуду колебаний регулируют положением дисбалансного груза, а частоту вращения - напряжением питания. На той же платформе жестко закреплена электролитическая ячейка с образцом горной породы. С помощью графитовых электродов через образец пропускают постоянный электрический ток.
Устройство для лабораторного варианта сейсмогеоэлектрохимических исследований, характеризующееся тем, что оно представляет собой вибрационную платформу, на которой жестко закреплена электролитическая ячейка, предназначенная для размещения в ней образцов горных пород и снабженная электродами, выполненными с возможностью подключения к источнику постоянного тока, а также жестко закреплен асинхронный электродвигатель, снабженный разбалансированным ротором и выполненный с возможностью подключения к источнику переменного тока.
