Пневматический источник сейсмических сигналов

 

р

В. С. Гинзбург, С. Б. Макаренко и С. 8. 1)(ихнеаи

/

Специальное конструкторское бюро сейсмической техники (7Я) Авторы изобретения. 2 (r 1,Ф с ЪФ 2 (71) Заявитель (4) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к устройст,вам для возбуждения сейсмических сигналов и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ на нефть и газ, а также в рудной геофизике.

Известен пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий резервуар с водой, дном которого служит диафрагма, располагающаяся на грунте, о пневмопушку в виде камеры для сжатого воздуха, снабженной быстродействующим клапаном, установленную вблизи дна по оси резервуара, и компрессор, нагнетающий воздух в пневмопушку.

Для воздействия на грунт пневмопушка резко сбрасывает воздух под высоким давлением, в воде образуется интенсивная звуковая волна, которая частично передается через воду и диаф- 2о рагму в грунт t 1 1.

Недостатком этого устройства является пони ..енная производительность из-за недоиспользования энергии, накопленной сжатым воздухом в пневмопушке.

Известен также пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий контейнер в виде перевернутого раструба с дном-диафрагмой, заполненным несжимаемой жидкостью, например водой. Внутри контейнера размещаются одна или несколько пневмопушек, воздух в которые нагнетается компрессорной установкой. Между диафрагмой и поверхностью грунта располагается металлическая плита. При выпуске сжатого газа в жидкость диафрагма резко прогибается вниз и, ударяя по плите, возбуждает в грунте:сейсмические волны. Для рассеивания энергии отката используются пневмодемпферы с редукционными клапанами P 2).

Однако и в этом пневмоисточнике энергия отката или энергия воздуха, сжатого в демпфере при срабатывании источника, не используется, что пред3 !000 определяет недостаточную производительность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий многоступенчатый компрессор с ресивером, подвижно сопряженные гильзу и поршень, образующие демпферную камеру, снабженную клапаном сброса давления, и рабочий объем, заполненный жидкостью, закрепленную в поршне пневмокамеру, погруженную в рабочий объем выхлопными окнами, и устройство сепарации газа.

Источник сейсмических сигналов смонтирован на транспортном средстве, снабженном механизмом подъема-опускания. В точке возбуждения источник опускается на грунт, компрессор заполняет пневмокамеру сжатым газом, по управляющему сигналу срабатывает быстродействующий клапан, и газ сбрасывается в находящуюся в рабочем объеме жидкость, поднимая в ней давление, вызывающее относительное смещение гильзы и поршня. Гильза передает силовой импульс грунту, а поршень перемещается вверх, повышает- в демпферной камере давление и затормаживается. Регулируемый клапан ограничивает рост давления в демпферной камере, частично сбрасывая газ в а1мосферу f3).

К недостаткам этого устройства относится малая производительность, определяемая производительностью компрессора, мощность которого ограничена грузоподъемностью транспортного средства сухопутного источника сейсмических сигналов, Из-за малой производительности компрессора увеличивается время заполнения пневмокамеры и, как следствие, время между очередными срабатываниями источника.

Цель изобретения — повышение производительности путем использования энергии сжатого в демпферной камере газа.

Поставленная цель достигается тем, что пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий многоступенчатый компрессор с ресивером, подвижно сопряженные гильзу и поршень, образующие демпферную камеру, снабженную регулируемым клапаном сброса давления, и рабочий объем, заполненный жидкостью „ закрепленную в поршне пневмокамеру, погруженную в рабочий объем выхлопными окнами, и устройство сепарации газа, снабжен охладнтелем ,"аэа и установленным на входе первой

965 ф ступени компрессора дополнительным ресивером, связанными с демпферным объемом через регулируемый клапан сброса давления.

Это позволяет сжатый в демпферной камере в результате срабатывания источника воздух не сбрасывать в атмосферу, а подавать на первую ступень компрессора через охладитель и допол10 нительный ресивер, в результате чего компрессор работает при повышенном начальном давлении и обеспечивает заполнение пневмокамеры до рабочего давления эа меньшее время, cov.îàùàÿ дли-!. » тельность рабочего цикла.

На чертеже представлен пневматический источник сейсмических сигналов.

Источник содержит подвижно сопряженные гильзу 1 и поршень 2, образующ0 щие рабочий объем 3, заполненный жидкостью, например водой, и демпферную камеру 4. Гильза 1 опирается на геологическую среду 5. Герметичность рабочего объема достигается с помощью эластичной диафрагмы 6. S рабочий объем помещена пневмокамера 7 со сжатым газом, выбрасываемым при срабатывании быстродействующего клапана 8 в рабочий объем 3 через выхлопные окна.

Удаление газа из жидкости осуществляется с помощью сепаратора 9. Пневмокамера 7 со сжатым газом соединена трубопроводом 10 с ресивером 11 многоступенчатого компрессора 12. Демп35 ферная камера 4 через обратный клапан 13 соединена с атмосферой, а через регулируемый клапан 14, ограничивающий максимальное давление в демпферной камере, и охладитель 15 газа с дополнительным ресивером 16, стоящим на входе первой ступени компрессора 12. Вход компрессора 12 соединен с атмосферой через обратный клапан 17.

Устройство работает следующим образом.

Перед первым воздействием давление воздуха в демпферной камере 4 и в ресивере 16 равно атмосферному. Компрессор нагнетает в ресивер 11 и в пневмокамеру 7 рабочее давление, за50 сасывая воздух через обратный клапан

17. После достижения в пневмокамере

7 рабочего давления по управляющему сигналу срабатывает быстродействующий клапан 8, и сжатый газ из пневмокамеры 7 сбрасывается в рабочий объем 3.

В момент сброса газ передает давление через жидкость стенкам рабочего объема 3, в результате чего гильза 1 воз1000965

Формула изобретения

5 действует на геологическую среду 5.

Отработанный газ вместе с каплями жидкости поступает в сегаратор 9, где происходит отделение газа от жидкости и выброс газа в атмосферу. Взаимное перемещение гильзы 1 и поршня 2 сжимает воздух в демпферной камере 4.

При достижении в ней давления, превышающего давление срабатывания регулируемого клапана 14, воздух из демп- .10 ферной камеры под повышенным давлением через охладитель 15 газа поступает в дополнительный ресивер 16 и на вход первой ступени компрессора 12.

При этом обратный клапан 17 закрыва- 15 ется, и давление воздуха, засасываемого компрессором, выше атмосферного.

Вслед за этим под действием силы тяжести поршень 2 движется вниз, демпферная камера 4 начинает увеличивать-1В ся, и через обратный клапан 13 воздух под атмосферным давлением г оступает в нее.

После заполнения пневмокамеры 7 газом под рабочим давлением устройст-р во готово к следующему срабатыванию.

Применение изобретения позволит повысить производительность пневматических источников сейсмических сигналов эа счет увеличения коэффициента полезного действия и сокращения длительности рабочего цикла.

Пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий многоступенчатый компрессор с ресивером, подвижно сопряженные гильзу и поршень, образующие демпферную камеру, снабженную регулируемым клапаном сброса давления, и рабочий объем, заполненный жидкостью, закреплениую в поршне пневмокамеру, погруженную в рабочий объем выхлопными окнами, и устройство сепарации газа, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем использования энергии сжатого в демпферной камере газа, он снабжен охладителем газа и установленным на входе первой ступени компрессора дополнительным ресивером, связанным с

Г демпферным объемом через регулируемый клапан сброса давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США и 3310128, кл. 181-05, опублик. 1967.

2. Патент США У 3779335, кл. 181-05, опублик. 1973.

3. Патент ClllA N 4108271, кл. G 01 V 1/04, опублик,1978 (протот ип) .

1000965

Составитель Н. Чихладзе

Техред М.Тепер Корректор И. Шулла

Редактор А,Лежнина

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-39, Раушская наб., д. 4/g

Заказ 1380/49

Филиал ППП нПатент, r. Ужгород, ул. Проектная,