Устройство для возбуждения сейсмических волн (его варианты)

 

1. Устройство для возбуждения сейсмических волн, включающее гильзу с дниV/ щем, порщень с центральным отверстием, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения щток, буферную полость и камеру сгорания с впускным и выпускным каналами, отличающеесятем , что, с целью повыщения амплитуды сейсмического сигнала путем изменения площади контакта гильзы с грунтом, в днище гильзы выполнено отверстие, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения и фиксации относительно гильзы в двух положениях стакан, в полость которого погружен конец щтока, снабженного устройством фиксации в двух положениях относительно поршня, в котором выполнены расточка под стакан и размещенные над стаканом радиальные каналы, „ соединяющие впускной канал с полостью § расточки. , „.,, V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1191854 A (51)4 G 01 V 1 047

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3699275/24-25 (22) 09.02.84 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (71) Московский геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е. Г. Фонберштейн, С. П. Экомасов, А. А. Лебедев, О. В. Подмарков и Б. В. Федоренко (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1053608, кл. G Ol V 1/133, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1010578, кл. G 01 V 1/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство для возбуждения сейсмических волн, включающее гильзу с днищем, поршень с центральным отверстием, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, буферную полость и камеру сгорания с впускным и выпускным каналами, отличающееся темм, что, с целью повышения амплитуды сейсмического сигнала путем изменения площади контакта гильзы с грунтом, в днище гильзы выполнено отверстие, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения и фиксации относительно гильзы в двух положениях стакан, в полость которого погружен конец штока, снабженного устройством фиксации в двух положениях относительно поршня, в котором выполнены расточка под стакан и размещенные над стаканом радиальные каналы, соединяющие впускной канал с полостью щ расточки.

1191854

2. Устройство для возбуждения сейсмических волн, содержащее гильзу, в которой размещен поршень со штоком, разделяющий полость гильзы на камеру сгорания и буферную .полость, впускной и выпускной каналы с клапанами, при этом гильза снабжена фланцем, к которому прикреплено днище посредством ответного фланца, отличающееся тем, что, с целью повыИзобретение относится к сейсморазведке, а именно к импульсным газодинамическим устройствам для возбуждения сейсмических волн.

Целью изобретения является повышение амплитуды сейсмического сигнала путем изменения площади контакта гильзы с грунтом.

На фиг, 1 приведена схема первого варианта устройства с максимальной площадью днища гильзы; на фиг. 2 — то же, с минимальной площадью днища гильзы; на фиг. 3 — схема второго варианта устройства.

Схема по первому варианту включает (фиг. 1 и 2) гильзу 1, поршень 2 со штоком 3, камеру 4 сгорания, буферную полость 5, впускной 6 и выпускной 7 каналы, впускной канал 8 с радиальными отверстиями 9, выпускной канал 10, пазы 11 под фиксирующие сухари 12, стакан 13 с фланцами

14 и 15, крышку 16 и расточку 17.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от типа грунта на исследуемом участке устанавливают днище с площадью, обеспечивающей максимум амплитуды генерирующего сейсмического сигнала.

Для того, чтобы установить у тройство для работы с талыми грунтами, т. е. в положение с максимальной площадью днища (фиг. 1), при снятой крышке !6, фиксируют с помощью сухарей 12, устанавливаемых в нижние пазы 11, шток 3 относительно поршня 2 в положении, указан-. ном на фиг. 1. Крышку 16 закрывают.

Стакан 13 крепят к гильзе 1 с помощью фланца 14. Устройство готово к работе.

Для подготовки устройства к работе на мерзлоте, т. е. с минимальной площадью днища (фиг. 2), сухари 12 устанавливают в верхние пазы 11, а стакан 13 крепят к гильзе с помощью фланца 15. При этом в исходном положении шток 3 входит в стакан 13 и объем камеры 4 сгорания минимален. По впускному каналу 8 и радиальным каналам 9 в камеру 4 сгорания подают горячую смесь. Под действием давления шения амплитуды сейсмического сигнала путем изменения площади контакта гильзы с грунтом, днище гильзы выполнено в виде стакана с фланцем, полость которого заполнена съемным вкладышем, закрепленным на нижнем торце поршня, в котором выполнены каналы, соосные впускному и выпускному каналам. этой смеси поршень 2, соединенный со штоком 3, начинает перемещаться вверх, сжимая при этом газ в буферной полости 5.

Смесь поджигают. Фронт пламени, распространяясь по каналам 8 и 9, осуществляет равномерно воспламенение горючей смеси в камере 4 сгорания. Равномерность воспламенения особенно необходима при работе с максимальной площадью днища, когда стенки стакана 13, размещенные в расточке 17, являются преградой на пути фронта пламени.

В этом случае каналы 9 обеспечивают воспламенение смеси над преградой и фронт пламени распространяется с обеих сторон стенок стакана 13. Под действием давле-!

5 ния продуктов сгорания гильза 1 со стаканом 13 перемещаются вниз, генерируя в грунте сейсмическую волну, Поршень 2 со штоком 3, перемещаясь вверх, гасят свою энергию, сжимая газ в буферной полости 5.

Давление этого газа на крышку 16, гиль20 зу 1 отрывает от грунта..Опускание после этого происходит плавно с помощью гидравлики. Это предотвращает генерирование вторичной сейсмической волны при ударе гильзы 1 о грунт. Далее по выпускному каналу 10 продукты сгорания выпускают в атмосферу. Поршень 2 со штоком 3 при этом опускают вниз и объем камеры 4 сгорания становится минимальным. При необходимости цикл повторяют.

По второму варианту устройство включает (фиг. 3) гильзу 18 с фланцем 19, внутри которой размещен поршень 20 со штоком 21, камеру 22 сгорания, буферную полость 23, впускной канал 24, оборудованный впускным клапаном 25, выпускной канал 26, оборудованный выпускным клапаном 27, днище 28 в виде стакана, оборудованные присоединительными фланцами

29, съемный вкладыш 30 с впускным 31 и выпускным 32 каналами..

В случае работы на мерзлоте, т. е. с

40 днищем минимальной площади (фиг. 3) к присоединительному фланцу 19 гильзы 18 крепят

1191854

ЧЬг.2

27 2б

7В

2г т7,уо

Составитель Н. Чихладзе

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 7153/43 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с помощью фланца 29 днище 28 в форме стакана. К поршню 20 при этом крепят съемный вкладыш 30, совмещая впускной

31 и выпускной 32 каналы в ней с одноименным каналами в поршне 29 со штоком 21.

Проставка 30 служит для устранения вредного объема, т. е. для уменьшения объема камеры 22 сгорания в исходном положении.

Работа устройства осуществляется идентично первому варианту.

Отличие вариантов заключается в том, что у второго при изменении площади днища меняется вес поршня со штоком за счет вкладыша, а это влечет изменение соотношения массы поршня со штоком к массе гильзы, что несколько ухудшает энергетические параметры генерируемого импульса. У первого же варианта изменение площади днища осуществляется без изменения указанного соотношения. Однако изготовить первое устройство сложнее.

Применение изобретения позволяет регулировать контактным давлением на грунт

10 за счет изменения площади контакта в зависимости от свойств грунта, что повышает амплитуду излучаемого сигнала,