Источник возбуждения сейсмических сигналов в воде

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„10355 5

3(д) О 01 l l/l35

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 } 3340399/18-25 (22 ) 28.09.81 (46 ) 15.08.83, Бюл. и 30 (72 ) Е. И. Болдавешко, И.Х. Лившиц и В, Б. Шаповалов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт морской геологии и геофизики (53) 550,83(088.8) (56).1. Патент США М 3480101, кл. 181-05, опублик. 1970 .

2. Авторское свидетельство СССР

И 559202, кл. G 01 4 1/393, l975 (прототип}. (54 }(57)--1. ИСТОЧНИК ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСИИчЕСКИХ СИГНАЛОВ В ВОДЕ с использо" ванием взрыва газовой смеси, содер. жащий герметичную взрывную камеру, образованную эластичной оболочкой и полым цилиндром с фланцами по торцам, на которых закреплена эластичная . оболочка, с каналами подачи и зажигания газовой смеси и выводным каналом, о т и и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения производительности и технологичности работ за счет повышения ресурса непрерывной работы эластичной оболочки при одновременном повышении мощности источника, взрывная камера снабжена цилиндрической наружной ограничительной сеткой, закрепленной на фланцах полого цилиндра радиальными элементами, причем эластичная оболочка установлена с возможностью образования при взрыве газовой смеси кольцевых зазоров между нею и фланцами полого цилиндра, Ф

2. Источник возбуждения по n. l, Ж отли чающий ся тем, чтона фланцах полого цилиндра с внутренннк сторон закреплены конусообразные С втулки, на которых установлена с натягом эластичная оболочка °

Нэ

I0 IS

ЗО

1

Изобретение относится к морской сейсморазведкеи .предназначено для создания сейсмических колебаний в ,водной среде, которые возникают в результате детонации или горения газовой смеси во взрывной камере.

Известен источник сейсмических вол использук>щий детонацию газов в зак» рытой эластичной камере, герметично закрепленной на концах механической конструкции и снаб>ненной трубопроводами, применяющимися в целях умень« шения тепловых нагрузок на эластичную оболочку (1 1, Недостатком этого устройства .является малое исходное давление рабочей газовой смеси, обусловленное ресурсом непрерывной работы эластичной оболочки, не позволяющее получить сейсмический сигнал значительной мощ" ности,в: астности при работах по корреляционному методу преломленных волн, Наиболее близким к предлагаемому является источник сейсмических сигналов в воде с использованием взрыва газовой смеси, содержащий герметичную взрывную камеру, образованную эластич ной оболочкой и полым цилиндром r. фланцами по торцам,на которых установлена эластичная оболочка, с каналами подачи и зажигания газовой смеси и выводным каналом 2 ), При взрыве рабочей смеси давление в полости взрывной камеры рез ко возрастает я эластичная оболочка. расширяется, Расширение эластичной оболочки и газов, выходящих через выхлопные отверстия в окружающую среду, сопровождается излучением волн сжатия. Фаза сжатий составляет 20"304 периода пульсации газового пузыря.

При дальнейшем расширении полости

Формируется отрицательная Фаза сейсмическогo сигнала, когда эластичная. оболочка отрывается от воды и не оказывает на нее давления.

Однако вследствие разрежения- . эластичная оболочка увлекается эа расходящейся массой воды и испытывает растягивающие деформации, дополнительно изнашивающие оболочку.Излишние деформации при многократных актах излучения снижают ресурс непрерывной работы эластичной оболочки, вызывают необходимбсть частой ее замены, что снижает производительность и затрудняет эксплуатацию источника .

Необходимость обеспечения сохранности оболочки требует ограничения объема исходной газовой смеси, и следовательно, мощности источника, Цель изобретения - повышение производительности и технологичности работ эа счет повышения ресурса непрерывной работы эластичной оболочки. при одновременном повышении мощности сейсмоисточника.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике сейсмических сигналов в воде с использованием взрыва газовой смеси, содержащем герметичную взрывную камеру, образованную эластичной оболочкой и полым цилиндром с фланцами по торцам, на которых закреплена эластичная оболочка, с каналами подачи и зажигания газовой смеси и выводным каналом, взрывная камера снабжена цилиндрйческой наружной ограничительной сеткой, закрепленной на Фланцах полого цилиндра радиальными элементами, причем эластичная оболочка установлена с возможностью образования при взрыве газовой смеси кольцевых зазоров между нею и фланцами полых цилиндра

При этом на фланцах полого цилиндра с внутренних сторон закреплены конусообразные втулки, на которых установлена с натягом эластичная оболочка.

Фиксация исходного положения эластичной оболочки может быть осуществлена, например, посредством натяжения ее на конусообразные втулки у торцов.Для обеспечения многократного возбуждения сейсмических сигналов толщина стенки эластичной оболочки должна находиться в пределах от 10 до

30 мм, что позволяет восстановить ее цилиндрическую форму после взрыва и возвратить в исходное положение.

Для обеспечения симметричного положения оболочки относительно ограждающей сетки радиальные элементы последней прикреплены к Фланцам цилиндра. За счет предохранения оболочки при одновременном обеспечении ее нормального функционирования достигается возможность увеличения объема полости взрывной камеры выполнением несущего цилиндра с внутренним диаметром, значительно меньшим наружного.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого устройства.

545 4

Составитель Н. Чихладзе

ТехРед Щ.Кастелевич КоРРектоР Н.Демчик

Редактор В. Ковтун

Заказ 5827/47 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ll3035, Иосква, Ж-.35, Раушская наб, д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э 1035

К полому цилиндру 1. крепятся кольцевые фланцы 2 с конусообразными втулками 3, на которых фиксируется в исходном положении эластич ная оболочка 4. Входной канал 5 служит для подачи газовой смеси и передачи детонации, выводной канал

6 предназначен для предотвращения переполнения камеры взрывчатой смесью. К фланцам 2 изнутри закрепле- 10 на радиальными элементами 7 ограничительная сетка 8 на расстоянии, равном смещению эластичной оболочки в момент окончания импульса сжатия. Это расстояние может быть on- 15 ределено экспериментально, исходя из регистрируемой предварительно в лабораторных условиях величины смещения оболочки при сопоставлении со значением излучаемого сейсмосиг- 20 нала: зафиксированное смещение оболочки в момент окончания импульса сжатия определит искомое местоположение ограничительной сетки 8.

Устройство .работает следующим 25 образом.

Газовая смесь подается по каналу

5 во взрывную камеру, В результате детонации эластичная оболочка 4 расширяется.и смещается со;своего исходI ного положения фланцев полого цилиндра 1, продукты детонации выбрасываются в образовавшиеся зазоры между втулками 3 и оболочкой 4 и образуют пузыри по торцам устройства, Движением оболочки 4 и выхлопом

35 газов создается волна сжатия в окружающей среде, формирующаяся до момента выравнивания давления внутри и вне оболочки 4, Затем массы воды

40 продолжают двигаться по инерции, а движение оболочки 4 ограничивается сеткой 8. Ilp этом газовые пузыри, минуя отверстия в сетке 8, соединяются и образуют единый газовый пу- эырь, окружающий оболочку 4, что обеспечивает возможность отрыва воды от поверхности оболочки.

Экспериментально установлено, что эластичные оболочки с толщиной стенки от 10 до 30 мм обладают достаточной жесткостью и сохраняют свою форму . После срабатывания излучателя наступает такой момент, когда оболочка вдавливается во внутреннюю часть взрывного объема. Если при этом происходит разгерметизация, то в объем попадает вода, происходит выравнивание давлений внутри и снаружи оболочки, оболочка под действием собственной жесткости возвращается в исходное.. положение, Вода затем вытесняется из внутреннего объема вновь поступающим взрывным газом. Если разгерметизация не происходит, то давление всв равно выравнивается поступающим взрывным газом и оболочка возвращается в исходное положение.

При использовании предлагаемого устройства, как показали эксперименты со стехиометрической смесью водорода и кислорода в качестве рабочей газовой смеси, линейные деформации эластичной оболочки уменьщаются примерно в 2,5 раза, что позволяет снизить изнашиваемость, резко повысить ресурс ее непрерывной работы и тем самым обеспечить производительность и технологичность работ, Обеспечение оптимального расширения оболочки создает возможность увеличения исходного объема полости взрывной камеры и повышения мощности излучаемого; сигнала, что позволяет расширить об-. ласть применения установок газовой детонации.