Взрывная камера источника сейсмических сигналов

 

1. ВЗРЫВНАЯ КАМЕРА ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, состоящая из гильзы и подвижно сопряженного сней поршня, отличающаяся тем, что, с целью улучшения сейсмической эффективности путем регулирования частотных и временных характеристик возбуждаемых колебаний, гильза и/или/ поршень выполнены в виде многомассовых систем, массы которых соединены между собой посредством упругоэластичных связей.2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что упругоэластичные связи выполнены в виде уплотнительных колец из упругоэластичного материала, например пластмассы.СПС^N* И*004^О 00 4^^^г./

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) сЮ4С01Ч104

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 2577886/ 18-25 (22) 06.02.78 (46) 15.04.87. Бюл. ¹ 14 (71) Специальное конструкторское бюро сейсмической техники (72) В.M.Ïåðåïëåò÷èêoâ и В,С.Гинзбург (53) 550 ° 83(088.8) (56) Патент США № 3370672, кл. G 01 V 1/04, опублик, 1968, Патент США ¹ 3557900 кл. G 01 V 1/04, опублик. 1971. (54)(57) 1. ВЗРЫВНАЯ КАМЕРА ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, состоящая из гильзы и подвижно сопряженного с ней поршня, отличающаяся тем, что, с целью улучшения сейсмической эффективности путем регулирования частотных и временных характеристик возбуждаемых колебаний, гильза и/или/ поршень выполнены в виде многомассовых систем, массы которых соединены между собой посредством упругоэластичных связей.

2. Камера по и. 1, отличающ а я с я тем, что упругоэластичные связи выполнены в виде уплотнительных колец из упругоэластичного материала, например пластмассы.

814084

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов за счет энергии взрыва газовой смеси в камере в целях сейсморазведки на нефть и газ., 5

Известны устройства для возбуждения сейсмических сигналов. Эти устройства содержат подвижно сопряженные цилиндрическую гильзу с днищем и массивный поршень. 10

Выбор необходимых спектральных и временных характеристик возбуждаемого в грунте сигнала, т ° е. достижение максимальной сейсмической эффективе ности, осуществляется в указанных кон струкциях путем подбора масс гильзы и поршня, площади днища, хода поршня относительно гильзы конструктивного оформления механизма сопряжения гильзы и поршня или выполнения гильзы из двух частей: верхняя часть— жидкость, нижняя часть — жесткая плита.

Недостаток указанных устройств— узкая область регулирования спектраль25 ных и временных характеристик сигнала по отношению к разнообразию свойств грунтов.

Из известных устройств для возбуждения сейсмических сигналов, использующих взрыв газовой смеси, наиболее близким по технической сущности предлагаемому является взрывная камера, состоящая из гильзы и подвижно сопряженного с ней поршня. Импульс в грунт 35 передается через скрепленную с гильзой прокладку из полиуретана или другого подобного материала. Тем самым достигаются необходимые частотные характеристики импульса. 40

Рассмотренное устройство предназначено, в основном, для .работы на жестких грунтах.

Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков: улучшение сейсмической эффективности устройства, возможность регулирования частотных и временных характерис- 5О тик возбуждаемого сигнала в широком диапазоне изменения свойств грунтов.

Указанная цель достигается тем, что во взрывной камере, состоящей из гильзы и подвижно сопряженного с ней поршня гильза и/или/ поршень выполнены в виде многомассовых систем, причем массы соединены между собой посредством упругоэластичных связей, т

К = 4х10

К = 4х10

К = 4х10 н/м, m = 400 кг,M = 200 кг н/м, m, =тп = 200 кг н/м например, в виде уплотнительных колец из пластмассы, Сущность изобретения поясняется на фиг, 1,2,3,4.

Взрывная камера содержит подвижно сопряженные гильзу 1 и поршень, состоящий из масс 2 и 3, соединенных упругоэластичной прокладкой 4.

Массы 2 и 3 поршня и гильза 1, опирающаяся на грунт 5, образуют рабочий 6 и демпфирующий 7 объемы.

Устройство работает следующим образом. Производится заполнение рабочего объема 6 детонирующей смесью.

Затем смесь поджигается, Давление детонирующей смеси вызывает перемещение поршня, состоящего из масс 2, 3 и эластичной прокладки 4 и гильзы 1, тем самым увеличивая рабочий объем 6 и уменьшая демпфирующий объем 7. Гильза 1 при своем перемещении деформирует грунт 5 и сообщает ему сейсмический импульс.

Перемещение поршня происходит следующим образом. Первоначально перемещается масса 3, затем деформируется упругоэластичная прокладка 4 и перемещается масса 2. При этом демпфирующий объем 7 играет роль пневматической пружины.

Варьируя характеристиками упругоэластичной прокладки 4, можно изменить динамику движения поршня и гильзы 1 с целью получения оптимального сейсмического эффекта.

Эффективность предложенного устройства подтверждается конкретным расчетом двух моделей взрывной камеры (фиг. 2,3) . Грунт 5 представлен в виде пружины жесткостью К, объем 7пружиной жесткостью К, гильза 1 массой M поршень — массой m. Построены две амплитудно-частотные характеристики (см. фиг. 4): одна (кривая) 8 при условии, что массы

2 и 3 поршня жестко связаны между собой, т.е. поршень выполнен целым, вторая — 9 при выполнении поршня в соответствии с данной заявкой на предлагаемое изобретение,, т.е. сос- тоящим из двух масс m u m и упру{ гого слоя жесткостью К, помещенного между массами. Выпи приняты следующие численные значения:

3 8 14084 4

Результаты расчета приведены на ра за пределами этого диапазона. Слефиг. 4. Модель с составным поршнем довательно, выполнение поршня в виде имеет максимум в сейсмически актив- двухмассовой системы с упругой про.ном диапазоне частот 20-60 Гц. Модель кладкой между массами существенно влис целым поршнем имеет максимум спект- g яет на спектр возбуждаемого сигнала.

Аипяип уда ото.ед. б (i 8, / у 1

l 1

10 ГО Я 40 50 Ю 70 80 УО й7слола,/g

Корректор М.Демчик

Редактор П.Горькова Техред М.Кодаиич

Заказ 1328/2 Тираж 731 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мрсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул . Проектная, 4