Устройство для возбуждения сейсмических колебаний

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИП, содержащее возбудитель колебаний, установленный на излучающей платформе, контактирующей с грунтом и охваченной погруженным в грунт замкнутым контуро, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем увеличения интенсивности излучения и согласования волновых параметров устройства и грунта, замкнутый контур образован системой наклонных расходящихся от излучающей платформы анкеров, погруженных в грунт и связанных между собой на g его поверхности, при этом расстояние между заглубленными концами анкеров ш не превьппает l/I6j , где 5 - длшш излучаемой волны. с to ел ел О) со

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР аО ДЕЛИЗ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СТНРЫТИЙ (21) 3541263/24-25 (22) 7. 01. 83

{46) 23.11.84. Бюл. № 43 (72) Н.П.Ряшенцев, Ю.А.Долгополов, Е.Н.Чередников и Н.В.Макарюк (71) Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики Сибирского

Отделения АН СССР (53) 550.83(088.8) (56) l. Патент США ¹ 3159233, кл. 181-119, опублик, 1964.

2. Патент США ¹ 3282371, кл. 181-05> опублик. 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 940099, кл. G 01 V )/02, 1980 (прототип).

„„HU„„ t l25563 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕ11НЯ .

СЕЙС11ИЧЕСК!1Х КОЛЕВАПИЙ, содержащее возбудитель колебаний, установленный на излучающей платформе, контактирую. щей с грунтом и охваченной погруженным в грунт замкнутым контурои, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем увеличения интенсивности излучения и согласования волновых параметров устройства и грунта, замкнутый контур образован системой наклонных расходящихся от излучающей платформы анкеров, погруженных в грунт и связанных между собой на его поверхности, при этом расстояние между эаглубленпыми концами анкеров не превышает I/16 g, где g — длина излучаемой волны, !

125563

Изобретение относится к технике внбрапросвечивания Земли и мажет быть использовано для исследования структуры земной коры и для разведки полезных искОпаамых ° 5

Извостнс устройство для возбуждения сейсмических копебаний, содержащее возбудитель колебаний, излучающую плиту, контактирующую с грунта ; и скрепленную с ней клгпгьями )1) 10

11едостаткаMcl $"c7 poHcT13G явля Отс и низкий коэффициент передачи энергии возбудителя колебаний в грунт,, отсутствие направленности излучения

В pp»:iте 15

Известна также устройство,для

Boç6óõäeïèë сейсмических колебаний, садггр.l а;i;eе излутгаюгг ую плиту кoi17 ак— тиругощую с грунтом и вибратором, а через вибратор с анкером, закрепленным в скважине (2j .

ПедостятOI:; устройства неlгысакая егo эффективность из-за стсутстгзия направленности излучаемой энергии.

Наиболее близким к изОбретениггг 25

Рвляетсл устрайстВО для Возбуждения

ceйсм;-гчсских колебаний, содержащее

BoзбудитЕль колебании, устанОвленныи на излучающей платформе, контактируго-!

1:.,ей с грунтом M охваченной погружеH

50 ным D грунт замкнутым контуром. ЗамКI"óòûë контур выполнен B виде цилинд ри еской трубы и позволяет уменьшить рассеивание энергии и обеспечить

ee»am».BBëåHBoc TB 131 .

Недостатком известного устройства является низкая сейсмическая эффектггвггсстг., Обусловленная тем „что при реально достигаемом заглублении не

Обеспечиваютсгг 13ысакая интенсивность излучеггия и согласование вопновых

40 параметров устройства и грунта.

Цел . Изобретения — повышение сейс ми еской эффективности. путем увеличения интен ивности излучени и ссгг асОВания ВалноВых параггетpoB устройства и грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения сейсмических колебаний, содержащем возбудитель колебаний, установ-5О ленный на излучающей платформе, контактирующей с грунтом и охваченной погруженным B грунт замкнутым контурам, замкнутый контур образован системой наклонных расходящихся от 55

ilзлуча1ощей платформы анкеров, тгагруженных в грунт и связанных между собой на его поверхности, при этом расстояние между заглубленными концами анкеров не превышает 1/1б г где 11 — длина излучаемой волны.

Использование замкнутого контура г, виде рупорообразно размещенных анкеров позволяет усилить направленность за счет заглубления анкеров на большую глубину и обеспечить лугшее согласование 13слновых характе. рис тик излучателя и груп та.

На чертеже представлено предлагае мое устройство, общий вид, Устройство для возбуждения сейсмических колебаний содержит возбудитель 1 колебаний, установленнъ|й на излучающую плиту 2, упоженную на грунт. С пригрузочной плитой 3 соединены анкеры 4, погруженные в грунт на требуемую глубину и наклонные под заданным углом 5, определяемапх условиями волнового согласования возбудителя колебаний с грунтом.

При работе возбудителя колебаний вся излучаемая сейсмическая энергия концентрируется в обьеме грунта, ограниченном анкерами и представляюшегг собой усеченную пирамиду{усеченный конус), большее основание которого заглублено1., а затем излучается через нижнее основание грунта.

В связи с " „ cтояние между соседними анкерами не нревышает одной шестнадцатой длины излучаемой волны, система анкеров ведет себя как сплаьгнай замкнутый контур, который препятствует боковому рассеи ванию волны и направляет энергию излучения вглубь земли. Для создания направленного излучения необходимо, чтобы длина анкеров была по меньшей мере В несколько раз больше максималь ного поперечного размера излучающей платформы и кратна чеTBepòè длины излучаемой волны.

Пример расчетз системы анкеров.

Даггустим, что Вибрссейсмический источник установлен на наносных породах и излучает продольные холебания с частотой 5 гв, При скорости распространения продольных колебаний в наносных породах, равной 200 и/с, длина волны излучаемых колебаний составляет 40м. Следовательно,.система анкеров должна иметь вьк сту, РаВНУЮ(КаК МИНИМУгг) ЧвтВЕРтгг ДЛИНЫ излучаемой волны, т.е. 10«„à рассто яние между ними не «е»ее одной шестнадцатой длггны вслны или 2,5 м

Составитель Н.Чихладзе !

Редактор О. Бугир Техред Т,Фанта Корректор, В,. Синицкая

Заказ 8534/34 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. 3 ll

Угол наклона анкеров определяют, задавшись требуемым коэффициентом направленности(коэффициентом усиления рупорной антенны по сравнению с излучателем, равномерно излучающим в пределах полусферы).

Приняв угол наклона анкеров равным 14 и излучающую плиту в виде

6 круга диаметром 5 м, получим, что диаметр заглубленного основания контура равен 10м. Тогда число необходимых анкеров составит Ф 10:2,5м й13. шт.

Выбранная рупорная антенна из

13 анкеров длиной около 10 м, на25563 4 клоненных к вертикали под углом 14 и отстоящих по. заглубленным. концам на расстояние 2,5м друг от друга, обеспечит увеличение плотности потока .сейсмической энергии в 33,3 раза.

Использование изобретения позволит за счет излучения сейсмической. знер" гии посредством погруженной в грунт рупорной антенны в виде усечейной пирамиды или конуса создать направ" ленное излучение сейсмической энергии, что обеспечит повышение плотности ее потока на один-.два порядка и улучшить условия согласбвания среды и возбудителя колебаний.