Источник сейсмических сигналов

 

1. ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, линии связи и взрывную с рабочим и демпферным объемами. состоящую из опорной плиты, обечай-г ки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактивной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратно-поступательного п эемещени я по нему, отличающийся .тем, что, с целью повыления эффективности источника путем увеличения надежности контакта опорной плиты с грунтом в процессе движения транспортного средства, он снабжен размен щенным между реактивной массой и опорной плитой подвижно сопряжейным с обечайкой и крышкой корпусом,на который оперта реактивная масса, при этом в корпусе выполнены расточки, образующие в сопряжении с крышкой § и опорной плитой демпферный и рабо (Л чий объемы. 2. Источник по п. 1, отличающий с я тем, что центральный шток выполнен полым и снабжен каналами , соединяющими полость штока с 2 демпферным объемом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) (01 Ч 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е т °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502999/18-25 (22) 27 . 10. 82 (46) 15,02.84. Бюл. 9 6 (72) A С,Шагинян, A.Г.Асан-Джалалов, A.È,Âóãàåö и A.È.Ñâèíèí (71) Специальное конструкторское бюро сейсмиче ской техни ки (53) 550 ° 83(088.8) (56) 1 ° Патент CUA 9 3516509, кл.. G 01 V 1/02, опублик. 1970.

2. Патент CldA Р 3215223, кл. G 01 V 1/04, опублик.. 1965.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 551581, кл. G 01 Ч 1/02, 1974 (прототип) . (54)(57) 1, ИСТОЧНИК СЕАСМИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ, содержащий транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи взрывчатой .смеси, линии связи и взрывную камеру с рабочим и демпферным объемами, состоящую иэ опорной плиты, обечай-. ки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактивной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратно-поступательного перемеще. ния по нему, о т л и ч а ю tg и и с я .тем, что, с целью повьзаения эффективности источника путем увеличения надежности контакта опорной плиты с грунтом в процессе движения транспортного средства, он снабжен разме.. ценным между реактивной массой и опорной плитой подвижно сопряженным с обечайкой и крышкой корпусом,на который оперта реактивная масса, при этом в корпусе выполнены расточки, Р образующие в сопряжении с крышкой щ и опорной плитой демпферный и рабо чий объемы.

2 ° Источник по и. 1, о т л и ч ам и н и с н тем, чтс центрнльнмй шток выполнен полым и снабжен каналами, соединяющими полость штока с демпферным объемом.

1073720

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов з а счет импульсного воздействия на грунт с целью сейсморазвердки на нефть и газ.

Известно устройство для возбуждения сейсмических сигналов за счет импульсного воздействия на грунт, содержащее транспортное средстно, систему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, взрывную камеру, опорную плиту, образующую с обечайкой и подвижно сопряженной с ней реактивной массой рабочую к амеру. 1з

После остановки транспортного средства взрывная камера опускается на грунт в заданном пункте возбуждения, В рабочую камеру подается взрывчатая смесь, после подрыва которой 2р опорная плита оказывает воздействие на грунт, а реактивная масса, перемещаясь внерх, сжимает демпфирующие устройства и из-за большой кинетической энергии увлекает вверх всю 25 взрывную камеру, которая затем под действием своего веса плавно опускается на грунт, и цикл повторяется (1).

К недостаткам известного устройства относятся зависимость параметров нзрывной камеры от грузоподъемности, габаритов и конструкции транспортного средства, практически отсутствие возможности работы в процессе движения транспортного средства, Зс сложность конструкции, обусловленная наличием направляющих, устройств подъема, опускания и фиксирования нэрывной камеры н транспортном положении. 40

Известен также безоткатный источник сейсмических сигналов, н котором взрывная камера выполнена в виде цилиндрического полого корпуса, закрытого по торцам крышками, внутри кото- 45 рого подвижно установлены реактивная масса и поршень со штоком. Опорная плита выполнена вне корпуса и связана с торцом штока. Поршень и реактивная масса в сопряжении с корпусом образуют три камеры: рабочую камеру и две демпферные камеры, одна из которых размещается между поршнем и нижней крышкой корпуса, а другая между реактивной массой и верхней крышкой, Рабочая камера через устройство подготовки и подачи вэрывчатойсмеси, линии связи соединена с емкостями с горючим и окислителем, с системой продувки и через выхлопной клапан — с атмосферой. Нижняя демпферная камера через систему клапанов соединена с источником сжатого воздуха с атмосферой, а верхняя через обратный клапан и канал в корпусе с атмосферой. Источник позволяет осу-65 ществлять безотказную работу исполнительного механизма (2) .

Однако указанный источник характеризуется сложностью конструкции, обусловленной наличием клапанов регулирования параметров в демпферных камерах, наличием специальной системы продувки рабочей камеры сжатым ноздухом; отсутствием возможности работы во время движения, обусловленным конструктивным ныполнением опорной плиты и взрывной камеры в целом, находящейся перед воздействием н поднятом положении, и непостоянством расстояния от грунта при движении по профилю, которое привело бы к несинхронности воздействий; ограниченной мощностью воздействия, так как максимальное давление заполнения рабочей камеры взрывчатой смесью определяется весом реактивной массы.

Наиболее близким к изобретению является источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи нзрывчатой смеси, 1 инии связи и взрывную камеру с рабочим и демпферным объемами, состоящую из опорной плиты, обечайки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактинной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратнопоступательного перемещения по нему, После остановки на пункте возбуждения взрывная камера опускается на грунт, взрывча ая смесь подается в рабочий объем и поджигается, Давление продуктов нзрыва через опорную плиту воздейстнует на грунт и реактивную массу, которая, перемещаясь вверх, сжимает воздух в демпферном объеме. Движущаяся реактивная масса увлекает за собой все элементы взрывной камеры вверх, Чтобы не произошло повторного удара взрывной камеры о грунт, ее опускание демпферируется гидросистемой, Механический КПД источника в основном зависит от величины реактивной массы и массы опорной плиты — чем больше реактивная масса (при прочих равных условиях), тем меньше величина полученной ей при взрыве кинематической энергии (которая при подъеме и опускании взрывной камеры бесполезно гасится дросселирующими устройствами гидросистемы), и, следовательно, тем больше энергии взрыва передается через опорную плиту в грунт.

После отработки на одном пункте возбуждения заданного количества воздействий взрывная камера поднимается в транспортное положение, и установка переезжает на следующий пункт возбуждения (3) .

Однако данный источник имеет невысокую сейсмическую эффективность

1073720 из-за того, что при работе на пересеченной местности, особенно на жестких грунтах, вследствие неплотного прилегания к грунту на взрывную камеру действуют боковые силы, которые вызывают повреждеяие взрывной камеры и элементов ее крепления, Этим практически исключается воэможность работы при движении транспортного средства и снижается производительность работ. Кроме того, наличие, 1О специальной гидросистемы и кинематической связи взрывной камеры с транспортным средством приводят к усложне» нию конструкции, снижению ее надежности и к вредному воздействию (шум, 15 толчки) на обслуживающий персонал.

Цель изобретения — повышение эффективности источника путем увеличения надежности контакта опорной плиты с грунтом в процессе движения транспортного средства.

Поставленная цель достигается тем, что источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство, систему управления, емкости с горючим и окислителем, устройство подготовки и подачи взрывчатой смеси, линии связи и взрывную камеру с рабочим и демпферным объемами, состоящую из опорной плиты, обечайки, крышки и центрального штока, соосной со штоком реактивной массы, сопряженной со штоком с возможностью возвратнопоступательного перемещения по нему, снабжен размещенным между реактивной массой и опорной плитой подвижно 35 сопряженным с обечай кой и крышкой корпусом, на который оперта реактивная масса, при этом в корпусе выполнены расточки образующие в сопряжении с крышкой и опорной плитой демп- 4Q фдрный и рабочий объемы, а центральный шток выполнен полым и снабжен каналами, соединяющими полость што ка с демпферным объемом.

На чертеже схематически изображен предлагаемый источник сейсмических сигналов, Источник содержит взрывную камеру 1, состоящую из опорной плиты 2, выполненной в виде ходовых полозьев, с обечайкой 3 и центральным штоком 4, на котором коаксиально закреплена крышка 5. Легкий корпус б телескопически установленный на штоке 4, подвижно сопряжен с обечайками 3, штоком 4 и крышкой 5, Смежные расточки, выполненные в корпусе 6, образуют в сопряжении с опорной плитой 2 и крышкой 5 уплотненные кольцами 7, 8 и 9 соответственно рабочий 10 и демпферный 11 60 объемы. Реактивная масса 12 подвижно сопряжена со штоком 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль его оси и жестко оперта на верхний торец коопчса б. Цент- $5 ральная расточка, выполненная в реактивной массе 12, образует с верхним торцом штока 4 уплотненную кольцом 13 буферную камеру 14. Шток 4 выполнен полым и соединен каналами с демпферным объемом 11, Рабочий объем 10 снабжен каналом 15 подачи взрыв чатой смеси и соединена с атмосферой через управляемый продувной клапан

16. Буферная камера 14 соединена через обратный впускной клапан 17 с атмосферой и по трубопроводу 18 через обратный выпускной клапан 19 и детонационную камеру 20 с каналом 15.

Источник содержит также систему управления 21, соединенную линией связи 22 с продувочным клапаном 16 и по линии 23 — со свечой зажигания

24, установленной в детонационной ка. мере 20. Устройство 25 подготовки и подачи взрывчатой смеси соединено линиями 26 и 27 с емкостями горючего 28 и окислителя 29, линией 30 — c системой управления 21, линией 31 через обратный клапан 32 — с детонационной камерой 20. Ходовые полозья опорной плиты 2 снабжены буксирными крюками 33. Полость штока 4 соединена с демпферной камерой 11 радиальными клапанами 34.

Источник работает следующим образом.

Предварительно демпферный объем 11 э аполн яетс я сжатым воздухом под давлением, усилие от которого совместно с весом реактивной массы 12 и корпуса равно или превышает силу давления заполнения рабочего объема 10 взрывчатой смесью °

От устройства 25 подготовки и подачи взрывчатой смеси поток в зрыв-: чатых компонентов по линйи 31 через обратный клапан 32 поступает в детонационную камеру 20 и затем по каналу 15 — в рабочий объем 10, продувочный клапан 16 при этом закрыт.

От системы управления 21 по линии 23 на свечу 24 подается импульс высокого напряжения, в камере 20 смесь загорается, процесс распространяется по каналу 15, в результате взрывчатая смесь в рабочем объеме 10 детонирует, Давление резко возрастает, и опорная плита 2 оказывает на грунт импульсное воздействие. При этом реактивная сила перемещает вверх корпус 6 и жестко опирающуюся на него реактивную массу 12. Кинетическая энергия реактивной массы 12 переходит в потенциальную, а кинетическая энергия легкого корпуса б расходуется на сжатие воздуха в демпферном объеме 11. Таким образом, благодаря малой массе движущегося вверх корпуса б (соизмеримой с массой опорной плиты 2 с присоединенными к ней обечайкой 3, штоком 4 и крышкой 5) отрыва опорной плиты от грунта не

107 37 20

29 3D 23

ВНИИПИ Эакаэ 324/45

Тираж 711 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 происходит. Избыточное давление отработавших продуктов сгорания выбрасывается в атмосферу через открывшийся продувочный клапан 16; корпус 6 под действием давления в демпферном объеме 11 возвращается в исходное 5 положение относительно опорной плиты 2. При движении реактивной массы 12 вверх буферная камера 14 расширяется и через обратный клапан 17 заполняется атмосферным воздухом. 10, Ъат1м, двигаясь вниз под действием сиды своего веса, реактивная масса

12 сжимает воздух в камере 14, сжатый воздух по каналам 18 и 15 попадает в рабочий объем 10, вытесняя 5 иэ нее продукты сгорания через клапан 16 в атмосферу. Благодаря наличию сопротивления в клапане 16 и эле-. ментах, соединяющих буферную камеру

14 с рабочим объемом, опускание реак-gO тивной массы 12 происходит плавно, не оказывая существенного повторного воздействия на грунт. После возвращения реактивной массы в исходное положение продувочный клапан 16 закры 5 вается, источник готов к повторению рабочего цикла °

Перемещение источника по сейсмическому профилю осуществляется путем буксирования его каким-либо транспортным средством; воздействие на пунктах возбуждения может осуществляться либо при остановках, либо непрерывно в процессе движения.

Выполнение инертной массы, не связанной при откате демпфирующими устройствами с опорной плитой, выполненной в виде ходовых полозьев, и наличие между реактивной массой.и опорной плитой легкого малоичерционного корпуса обеспечивает постоянное контактирование опорной плиты с грунтом при работе источника, что дает возможность исключить специальные устройства (гидросистему, систему направляющих взрывной камеры и ее фиксирования) конструктивно связывающие взрывную камеру с транспортным средством, т.е, создать автономный буксируемый источник, и, следовательно, обеспечить возможность неограниченного транспортным средством выбора более рациональных параметров инертной массы, площади опсрной плиты, объема и давления заполнения взрывной камеры взрывчатой смесью.

Этим повышается сейсмическая эффективность предлагаемого источника,