Способ морской сейсморазведки

 

Изобретение относится к морской геофизике и предназначено для использования при сейсмических исследованиях структуры морского дна. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости способа в низкочастотном диапазоне частот. Для достижения цели сейсмокоса дополнительно снабжена устройством пассивного отсоса, выполненным в виде проточного внутреннего канала и сквозных эжекционных отверстий , расположенных наклонно в направлении коренного конца сейсмокосы под углом 83°. Сейсмоприемники расположены позади эжекционных отверстий на расстоянии 3-4 диаметров-отверстия, что обеспечивает ламинарный режим их обтекания . 4 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 V 1/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4704049/25 (22) 12.06.89 (46) 23.12.91. Бюл, К 47 (71) Институт гидромеханики АН УССР (72) Ю.В. Ядыкин, Л,Н. Циановская и В.И. Булавинец (53) 550.83(088.8) (56) Fagot M. G„Mass G. Х М!!Ьиги D.А„

Cholson. N,Н. Deep — tawed Seismic System

Design for 0peration at deepth up to 6000 m, 0IC 4082, 13 th Annuai OIC п Houston, Texas, ТХ, Мау 4 — 7, 1981, Proceedings, voi, Iil, р.р, 141 — 154.

Мерклин Л.P. и др, Приемные устройства и некоторые виды помех в морской сейсморазведке, Обзор, — Сер.: Морская и разведочная геофизика. ОЦНТИ ВИЗМС, 1973, с, 11 — 19.

Изобретение относится к морской геофизике и предназначено для использования при сейсмических исследованиях структуры морского дна.

Известен способ морской сейсморазведки, при котором буксируется подводная сейсмическая система, содержащая последовательно соединенные между собой кабель-трос, заглубитель, кабель-буксир, сейсмокосу с сейсмоприемником и концевое тело (1), Данный способ не обеспечивает снижение помехи, порождаемой собственными шумами обтекания сейсмокосы, что снижает качество работы всего буксируе„„SU „1700507 А1 (54) СПОСОБ МОРСКОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к морской геофизике и предназначено для использования при сейсмических исследованиях структуры морского дна. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости способа в низкочастотном диапазоне частот. Для достижения цели сейсмокоса дополнительно снабжена устройством пассивного отсоса, выполненным в виде проточного внутреннего канала и сквозных зжекционных отверстий, расположенных наклонно в направлении коренного конца сейсмокосы под углом 830. Сейсмоприемники расположены позади эжекционных отверстий на расстоянии 3-4 диаметров-отверстия, что обеспечивает ламинарный режим их обтекан ия. 4 з.и. ф-л ы, 3 ил. мого подводного протяженного сейсмического устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является использование при морской сейсморазведке буксируемого погруженного приемного устройства, которое включает сейсмокосу с приемниками сейсмических колебаний и концевое тело (2).

Однако данный способ не обеспечивает снижение помехи, порождаемой собственными шумами и шумами обтекания сейсмокосы, в низкочастотном диапазоне частот, что снижает качество работы всего буксируемого подводного приемного устройства.

1700507

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости способа в низкочастотном диапазоне частот.

На фиг, 1 схематически представлено сейсмическое устройство для реализации 5 способа, общий вид: на фиг, 2 — сейсмокоса с системой эжекционных отверстий и внутренним каналом,; на фиг. 3 — конце вой обтекатель, выполненный по типу .эжекторного насоса с входящим в его раз- 10

, гонную часть концом ceAcMoKocbl.

Буксируемое приемное устройство для, реализации способа содержит связанные между собой кабель-трос 1, заглубитель 2, кабель-буксир 3, сейсмокосу 4 и концевое 15 тело 5. Сейсмокоса 4 (фиг, 2) снабжена дополнительным устройством пассивного отсоса пограничного слоя, выполненным в виде системы э>кекционных отверстий 6 и проточного внутреннего канала 7. 20

Сквозные э>кекционные отверстия расположены наклонно перед сейсмоприемниками на расстоянии, обеспечивающем ламинарное обтекание сейсмоприемников, и симметрично отно- 25 сительно осевой линии сейсмокосы. При этом внутренний канал сейсмокосы имеет возрастающее с углом 1 — 2 сечение в сторону от концевого тела.

Концевое тело 5, жестко связанное с 30 сейсмокосой и системой тяг 8, является эжекторным насосом и имеет форму последовательно соединенных конфузора 9 и диффузора 10,.при этом свободный конец11 сейсмокосы имеет равномерное сужение к 35 проточному внутреннему каналу 7 и входит

, в разгонную часть 12 конфузора 9, а все, концевое тело 5 заключено в оболочку 13 цилиндрической формы и имеет нейтральную плавучесть. Отношение площади смо- 40 ченной поверхности сейсмокосы к площади поперечного сечения внутреннего проточ ного канала выбирают из зависимости

Я1 16 Cp7 где So — площадь смоченной поверхности сейсмокосы;

S1 — площадь поперечного сечения внутреннего проточного канала в средней 50 его части;

So1*, S1* — соответственно площадь входного и выходного сечения конфузора;

Co — коэффициент расхода отсасываемой из пограничного слоя сейсмокосы жид- 55 кости;

Х вЂ” суммарная площадь эжекционных отверстий;

R< — число Рейнольдса, взя00а» тое по диаметру сейсмокосы, где Uo> — скорость продольного обтекания буксируемого приемного устройства;

D — наружный диаметр сейсмокосы;

v — вязкость жидкости.

Устройство при реализации способа работает следующим образом.

Через кабель-трос 1, заглубитель 2 и кабель-буксир 3 буксируется сейсмокоса 4 с концевым телом 5.

Набегающий поток, попадая в концевой обтекатель 5, являющийся эжекторным насосом, нагоняется в суженной разгонной части 12, при этом давление жидкости в этой части пони>кается и создается перепад давления h, P между осредненным давлением в пограничном слое сейсмокосы 4 и в разгонной части 12 концевого тела 5.

Под воздействием перепада давления

ЛР возникаеттечение жидкости во внутреннем канале 7 сейсмокосы 4 в сторону концевого тела 5 с тем самым происходит отсасывание жидкости через эжекционные отверстия 6 из напряженного пограничного слоя сейсмокосы, что способствует уменьшению пульсаций давления жидкости в пограничном слое в зоне отсасывания жидкости, а следовательно, способствует снижению уровня собственных шумов обтекания.

При буксировке вблизи поверхности сейсмокосы 4 возникает пограничный слой, характеризующийся пульсациями давления жидкости, Последние регистрируются сейсмическими приемниками, расположенными на поверхности сейсмокосы, и создают дополнительную помеху в работе всей измерительной системы. Расположение э>кекционных отверстий перед сейсмическими приемниками на расстоянии 3 — 4 диаметров отверстия, что обеспечивает ламинарный режим обтекания сейсмоприемников, и симметрично относительно осевой линии сейсмокосы позволяет снизить гидродинамические шумы в области низких частот непосредственно в зоне расположения сейсмических приемников давления.

При наклонном расположении эжекционных отверстий в направлении коренного конца сейсмокосы, когда их оси составляют с продольной осью угол 83, обеспечивается оптимальный режим отсасывания жидкости.

Равномерное сужение к проточному внутреннему каналу свободного конца и сейсмокосы, входящего в разгонную часть

1700507

10

20

40

12 конфузора, улучшает структуру потока в .обтекателе, являющегося эжекторным насосом. А наличие в концевом теле оболочки

13 позволяет улучшить режим обтекания концевого тела и тем самым снизить собственные шумы обтекания, и придать нейтральную плавучесть концевому телу за счет полости между конусным телом и оболочкой, Расстояние зжекционного отверстия от сейсмоприемника может быть определено из соотношения.

lо < Х (5 10 Р/ Uco, где lo — расстояние эжекционного отверстия от сейсмоприемника;

X — критическая длина протяженности пограничного слоя до точки перехода из ламинарного в турбулентный.

А диаметр эжекционного отверстия выбирается из соотношения

li Ca SU co =,, So vo = AvoSo, l i

$о =XdÎ/4, $ Xdl, где l — длина сейсмокосы;

do — диаметр эжекционного отверстия;

n — количество отверстий, i — порядковый номер отверстия;

Uo = CaUco- скорость течения;

К вЂ” коэффициент перфорации сейсмокосы;

Ca — коэффициент, учитывающий отношения количества необходимой для отсоса жидкости к всему объему жидкости в погранслое и выражающийся как Cg = 1 10 при Uoo < 2,5 м/сек и Ca = 1 10 при

Uco > 2,5 м/сек.

Концевое тело цилиндрической формы состоит из конфузора и диффузора, имеющих коническую форму. При такой форме гидравлический диаметр конфузора и диффузора совпадает с их диаметрами, что дает при прочих равных параметрах минимальное гидравлическое сопротивление. Это, в свою очередь, снижает уровень помех.

Изобретение позволяет повысить помехоустойчивости и стабилизацию сейсмокосы и тем самым улучшить качество получаемое сейсмической информации.

Формула изобретения

1. Способ морской сейсморазведки, заключающийся в буксирсвке приемного устройства., содержащего сейсмокосу с сейсмоприемниками и концевым телом и регистрации сейсмических колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости способа в низкочастотном диапазоне частот, сейсмокоса дополнительно снабжена устройством пассивного отсоса, выполненным в виде проточного внутреннего канала и сквозных эжекционных отверстий, при этом концевое тело жестко связано с сейсмокосой и выполнено в виде эжекторного насоса с последовательно соединенными конфузором и диффузором, свободный конец сейсмокосы входит в разгонную часть конфузора, а отношение площади So смоченной поверхности сейсмокосы к площади S > поперечного сечения внутреннего проточного канала в средней его части выбирают из соотношения — й. ЕЕ

Si Т6 CgХ где R< — число Рейнольдса по диаметру сейсмокосы;

So, $ — соответственно площадь входного и выходного сечений конфузора;

Ca — коэффициент расхода отсасываемой из пограничного слоя сейсмокосы жидкости;

Х вЂ” суммарная площадь эжекционных отверстий.

2. Способпоп.1,отличающийся тем, что эжекционные отверстия расположены наклонно в направлении коренного конца сейсмокосы, а их оси составляют с продольной осью сейсмокосы угол 83

3, Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что эжекционные отверстия расположены перед сейсмоприемниками на расстоянии, обеспечивающем ламинарное обтекание сейсмоприемников и симметрично относительно осевой линии сейсмокосы.

4. Способпоп, l отличающийся тем, что внутренний канал в сейсмокосе выполнен с возрастающим с углом 1 — 2 в сторону концевого тела сечением, а участок сейсмокосы, входящий в конфузор, — с равномерным сужением к проточному внутреннему каналу.

5. Способ по и, 1, отличающийся тем, что сечение проточного внутреннего канала выполнено круглым, а концевое тело, заключенное в оболочку цилиндрической формы, — с нейтральной плавучестью, Составитель Н,Жукова

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор M.Ëèêoâè÷

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4465 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5