Кодоимпульсный сейсмоисточник



Кодоимпульсный сейсмоисточник
Кодоимпульсный сейсмоисточник

 


Владельцы патента RU 2457509:

Ивашин Виктор Васильевич (RU)
Иванников Николай Александрович (RU)
Кудинов Андрей Константинович (RU)

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для генерации сложных зондирующих сигналов. Сейсмоисточник содержит плиту-излучатель 1 с опорами 2, пригруз 3 и электромагнит, индуктор 4 которого закреплен на пригрузе, а якорь 7 опирается на опоры 2 и отделен от индуктора воздушным зазором 8. Величина зазора превышает рабочий ход пригруза относительно плиты-излучателя, чем обеспечивается безударное взаимодействие якоря и индуктора электромагнита. Между пригрузом и плитой установлен демпфер 9. Опоры снабжены прижимами, обеспечивающими упругое поджатие якоря к опорам и исключающими его дребезг во время работы. Технический результат: понижение уровня шума и сейсмических помех. 2 ил.

 

Изобретение относится к невзрывным кодоимпульсным сейсмоисточникам, применяемым в сейсморазведке на сложных зондирующих сигналах.

Известно применение для сейсморазведки на сложных зондирующих сигналах виброимпульсных (кодоимпульсных) излучателей (примененных в установках ИКИ-10/40, «Скиф», «Енисей/ИКИ»), состоящих из излучающей плиты, установленной на грунт, на которую опирается корпус, внутри которого расположен индукционно-динамический двигатель возвратно-поступательного движения [Кострыгин Ю.П. Сейсморазведка на сложных сигналах. - Тверь: Издательство ГЕРС, 2002. - 416 с; с.357]. В пазах на внутренней цилиндрической поверхности магнитопровода его индуктора, неподвижно соединенного с корпусом, помещены катушки обмотки возбуждения, в которых специальная схема электропитания формирует импульсные токи заданной амплитуды, длительности и периодичности. Внутри индуктора расположен цилиндрический ферромагнитный якорь, в кольцевых пазах которого, выполненных на его наружной цилиндрической поверхности, располагаются электропроводящие, обычно медные кольца. Корпус пригружен весом инерционного груза большой массы. В нижней части корпуса имеется заполненная жидкостью и отделенная от излучающей плиты податливой мембраной полость, в которую погружается якорь при работе двигателя. Эта полость является гидроусилителем, коэффициент усиления которого определяется отношением площади мембраны к площади торца якоря, погружающегося в жидкость.

Недостатками виброимпульсного излучателя являются сложность конструкции и недостаточная надежность, обусловленные использованием гидроусилителя (высокими требованиями к уплотнениям перемещающихся частей, наличием утечек рабочей жидкости и необходимостью их восполнения, сложностью обслуживания).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является импульсный невзрывной сейсмоисточник с электромагнитным приводом [Патент РФ №2171478], содержащий плиту-излучатель сейсмических волн, выполненную в виде саней с полыми полозьями, с жесткими днищами, выполняющими роль плиты-излучателя, и жесткими вертикальными стенками. На днище каждого полоза опирается пригруз с возможностью перемещения по высоте вдоль стенок полоза. С каждым пригрузом жестко соединен индуктор электромагнита, якорь которого оперт на жесткие стенки полоза и отделен от индуктора воздушным зазором. Обмотка возбуждения электромагнита помещена в пазах, выполненных на поверхности индуктора со стороны воздушного зазора, и подключена к схеме электропитания. Между пригрузом и полозьями установлены демпферы одностороннего действия.

Срабатывание сейсмоисточника происходит при подаче от схемы электропитания импульса тока в обмотку индуктора. Электромагнитная сила притягивает якорь к индуктору, якорь через жесткие стенки давит на жесткое днище, в результате чего грунт под днищем деформируется и излучается сейсмическая волна. В то же время индуктор с пригрузом движутся вверх, выбирая воздушный зазор. После полного выбора зазора якорь движется с индуктором и пригрузом как единое целое, поднимаясь над стенками. Последующий возврат якоря и пригруза в исходное положение под действием силы тяжести смягчается односторонними демпферами.

Недостатками прототипа являются высокий уровень шума и сейсмических помех, а также низкая надежность при работе в кодоимпульсном режиме. Это объясняется многочисленными ударами между индуктором и якорем при движении пригруза вверх и между якорем и жесткими стенками при движении вниз. Удары с одной стороны приводят к высокому уровню излучаемых сейсмических помех, а с другой - к ускоренному механическому разрушению якоря и индуктора.

Предложен кодоимпульсный сейсмоисточник, содержащий пригруз, опирающийся на плиту-излучатель сейсмических волн с закрепленными на ней опорами, электромагнит, состоящий из индуктора с обмоткой, закрепленного на пригрузе, и якоря, опирающегося на стойки таким образом, что между индуктором и якорем имеется воздушный зазор, демпферы, установленные между плитой-излучателем и пригрузом. Обмотка возбуждения подключена к импульсной схеме электропитания. Источник отличается тем, что стойки снабжены прижимами, обеспечивающими упругое поджатие якоря к стойкам, а зазор между якорем и индуктором имеет величину, превышающую ход пригруза относительно плиты-излучателя в процессе срабатывания.

Предлагаемый сейсмоисточник позволяет повысить качество сейсмического сигнала, имеет более высокую надежность и долговечность, пониженный уровень шума.

Выполнение величины воздушного зазора большей, чем ход пригруза, устраняет удары между якорем и индуктором электромагнита, что повышает его надежность и долговечность, снижает уровень шума и сейсмических помех. Прижимы, выполненные на стойках, исключают дребезг якоря и тем самым также снижают уровень помех в излучаемом сейсмическом сигнале. В то же время они обеспечивают поглощение энергии удара в экстренных случаях, если соударение индуктора и якоря все же произойдет.

Для пояснения приведены следующие чертежи: фиг.1 - конструктивная схема заявляемого кодоимпульсного сейсмоисточника, общий вид; фиг.2 - то же, вид сверху.

Жесткая плита-излучатель 1 с вертикальными опорами 2 устанавливается на поверхность грунта. Между опорами на плите располагается массивный пригруз 3. Опоры ограничивают смещение пригруза в горизонтальной плоскости, но не препятствуют его перемещению вверх-вниз. На пригрузе жестко закреплен индуктор 4 электромагнита. В пазах индуктора располагается обмотка возбуждения 10, подключенная к схеме импульсного электропитания (на фиг.1 и 2 не показана). Якорь 7 электромагнита опирается на опоры 2 и удерживается прижимами. Прижимы выполнены в виде болтов 6 с упругими элементами 5 (пружинами). Болты вворачиваются в опоры и посредством пружин обеспечивают упругое поджатие якоря к опорам. Упругие элементы могут выполняться из материалов с повышенными диссипативными потерями. В исходном положении между якорем и индуктором имеется воздушный зазор 8. Величина зазора устанавливается не меньше, чем величина вертикального рабочего хода пригруза относительно плиты-излучателя. Регулировка зазора может осуществляться прокладками, помещаемыми между опорами и якорем (на фиг. не показаны). Между пригрузом 3 и плитой 1 установлен один или несколько (для равномерного распределения усилий) демпферов 9. Демпфер имеет несимметричную характеристику: демпфирование происходит только при его сжатии, расширение происходит свободно.

Работа кодоимпульсного сейсмоисточника заключается в генерации серии силовых импульсов в заданной кодовой последовательности. Каждый силовой импульс генерируется при формировании схемой импульсного электропитания короткого импульса тока в обмотке возбуждения 10 электромагнита. При этом якорь 7 притягивается электромагнитной силой к индуктору 4. Под действием электромагнитной силы якорь движется вниз, воздействует посредством опор 2 и плиты 1 на грунт, формируя в нем сейсмическую волну, а индуктор 4 с пригрузом 3 движутся вверх. Одновременно происходят упругие деформации элементов конструкции сейсмоисточника. Наиболее заметен упругий прогиб якоря, опирающегося краями на относительно жесткие опоры. После окончания импульса тока электромагнитная сила исчезает, пригруз с индуктором продолжают движение в поле силы тяжести, а якорь, распрямляясь, стремится отскочить от опор. Якорь может оторваться от опор в том случае, если сила отрыва превысит силу упругого поджатия прижимов. В нормальном режиме работы воздушный зазор 8 до конца не выбирается, а сила упругого поджатия прижимов обеспечивает постоянный контакт якоря с опорами, исключая его дребезг. В то же время, несколько первых импульсов сейсмоисточника могут сопровождаться повышенными деформациями грунта в результате его уплотнения, что может вызвать увеличенный ход плиты и полный выбор воздушного зазора 8. В этом случае упругие элементы 5 обеспечат отрыв якоря от опор с поглощением энергии удара, предотвратят разрушение конструкции. Несимметричный демпфер 9 никак не влияет на формирование сейсмической волны при движении плиты вниз, но гасит упругие колебания плиты-излучателя на упругом грунте, ограничивая скорость его разгрузки. Он же способствует плавному возврату элементов конструкции в исходное положение.

Таким образом, предлагаемый кодоимпульсный сейсмоисточник позволяет повысить надежность и снизить уровень шума благодаря безударному взаимодействию якоря и индуктора, имеет меньший уровень сейсмических помех за счет отсутствия дребезга и ударов в местах контакта якоря с опорами.

Кодоимпульсный сейсмоисточник, содержащий пригруз, опирающийся на плиту-излучатель сейсмических волн с закрепленными на ней опорами, электромагнит, состоящий из индуктора с обмоткой, закрепленного на пригрузе, и якоря, опирающегося на стойки таким образом, что между индуктором и якорем имеется воздушный зазор, демпфер, установленный между плитой-излучателем и пригрузом, обмотка возбуждения подключена к импульсной схеме электропитания, отличающийся тем, что стойки снабжены прижимами, обеспечивающими упругое поджатие якоря к стойкам, а зазор между якорем и индуктором имеет величину, превышающую ход пригруза относительно плиты-излучателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. .

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для возбуждения сейсмических волн в скважинах. .

Изобретение относится к устройствам для генерирования сейсмической энергии. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к угольной промышленности и может быть использовано при подготовке угольных пластов к отработке для интенсификации процессов отбойки и выпуска угля при выемке угольных пластов крутого залегания способами подэтажного обрушения.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсмических разведочных работ. .

Изобретение относится к устройствам для генерирования сейсмической энергии и может быть использовано для вертикального сейсмического профилирования и межскважинного просвечивания.

Изобретение относится к скважинным устройствам для генерирования сейсмической энергии. .

Изобретение относится к скважинным устройствам для генерирования сейсмической энергии. .

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может найти применение при проведении наземного сейсмического профилирования методами многоволновой сейсморазведки.

Изобретение относится к способам исследования сейсмических волн и особенно связано с областями, где целевой исследуемый участок находится под отложениями или интрузиями с высокой скоростью сейсмических волн, такими как эвапориты, базальт и карбонаты.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при разведке и разработке залежей углеводородов

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для возбуждения сейсмических волн в сейсморазведке

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения сейсморазведочных работ. Сейсмический вибратор имеет излучающую плиту, по меньшей мере, с четырьмя виброизолирующими опорами, изолирующими раму от излучающей плиты. Каждая из данных виброизолирующих опор поддерживается полками излучающей плиты, смещенными от контактной площади излучающей плиты. Акселерометр, установленный непосредственно на излучающей плите, обнаруживает ускорение, передаваемое на плиту. Для уменьшения прогиба и изгиба плита имеет увеличенную жесткость и приблизительно одинаковую массу плиты для сравнимого по расчетным показателям работы вибратора. Акселерометр установлен на конкретном месте плиты, испытывающей переход между изгибом вдоль продольной оси плиты. Данное место перехода лучше представляет фактическое ускорение плиты во время вибрации и исключает чрезмерно увеличенные и уменьшенные отсчеты ускорения, которые должны получаться на других местах на плите. Технический результат: повышение точности разведочных данных. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении наземных сейсморазведочных работ. Заявленный способ для использования в наземной сейсморазведке включает в себя этап, на котором передают множество команд управления источниками во множество источников сейсмических сигналов по сети VHF/IP с использованием протокола UDP без запоминания состояния. Управляют перегрузкой по сети VHF/IP с использованием протокола UDP наряду с тем, что передают команды управления источниками. Также заявлены программный носитель данных, кодируемый с помощью команд, которые при выполнении процессором осуществляют указанный способ, и компьютер, запрограммированный осуществлять заявленный способ передачи данных сейсморазведки. Технический результат - увеличение пропускной способности и надежности двухсторонней передачи данных. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для работы в многоволновой сейсморазведке, в частности при поиске нефти и газа. Невзрывные источники излучения сейсмических волн размещают на двух шарнирно связанных между собой платформах. Угол наклона платформ относительно друг друга устанавливают в зависимости от естественных или искусственных неоднородностей рельефа земли в пределах ±45° либо, при фиксации одной из платформ горизонтально поверхности земли, угол наклона второй платформы изменяют в пределах ±90°, добиваясь плотного прилегания платформ к выбранному участку земной поверхности, и включают с заданным интервалом невзрывные источники возбуждения сейсмических волн. Заданное с условием местности значение угла наклона платформ и место расположение платформ, определенное по навигационной системе ГЛОНАСС (GPS), передают на приемные станции. Технический результат - повышение эффективности излучения поперечных сейсмических волн. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ на земле и в водной среде. Заявлен индукционно-динамический привод сейсмоисточника, который содержит индукционно-динамический двигатель, состоящий из плоской катушки возбуждения и прилегающей к ней электропроводящей пластины - якоря двигателя, и силовой полупроводниковой схемы питания, содержащей двухсекционный емкостной накопитель энергии с зарядными устройствами и коммутирующими приборами. Особенностью привода является возможность оперативного управления величиной и длительностью создаваемого якорем двигателя механического импульса, а также возможность рекуперации энергии магнитного поля двигателя в емкостной накопитель энергии. Технический результат - увеличение функциональных возможностей устройства. 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Предложена методика морской сейсмической разведки с использованием одного или более морских сейсмических вибраторов. При этом функция свипирования для вибратора основывается на требовании к качеству, которое может быть требованием к качеству конечного изображения или требованием к воздействию на окружающую среду. Функция свипирования может быть нелинейной, а энергетический спектр может не соответствовать энергетическому спектру пневмопушки. Технический результат - повышение точности и достоверности разведочных данных. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ для обнаружения месторождений нефти и газа. Предложены способ и устройство для морской сейсмической разведки с использованием одного или более перемещающихся морских сейсмических вибраторов. При этом функция свипирования для вибратора основывается на критерии допустимого размытия и является нелинейной функцией, осуществляющей свипирование по частоте сверху вниз. Полученные данные могут использоваться непосредственно без очистки или могут быть легко и просто очищены. Технический результат - повышение точности разведочных данных. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поисков и разведки месторождений нефти и газа. Заявленный способ вибрационной сейсморазведки основан на возбуждении и регистрации сейсмических колебаний в широкой полосе частот, расширенной в область низких частот, и на формировании колебаний с фиксированной амплитудой реактивной массы виброисточника, передающей возбуждаемые колебания в горные породы через опорную плиту виброисточника. Для этого возбуждаемые непрерывные колебания разделяют на два интервала, один из которых соответствует низкочастотной части рабочей полосы частот, а другой интервал соответствует более высокочастотной части. При этом изменения амплитуды возбуждаемых колебаний и их частоты от времени в низкочастотной части подбирают в виде нелинейной зависимости из условия постоянства амплитуды хода реактивной массы, а в остальной части диапазона возбуждаемых колебаний зависимость амплитуды и частоты от времени устанавливают линейной либо также изменяющейся по нелинейному закону. В одном из воплощений способа граничную точку перехода от нелинейной части возбуждаемых колебаний в линейную выбирают исходя из зависимости хода реактивной массы виброисточника от частоты. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Заявлен способ фазовой модуляции при одновременных вибросейсмических исследованиях, содержащий этапы, при выполнении которых одновременно образуют первый сейсмический свип-сигнал с помощью первого сейсмического источника и второй сейсмический свип-сигнал с помощью второго сейсмического источника, отличного от первого сейсмического источника, с относительным сдвигом фаз относительно первого сейсмического свип-сигнала. При этом сдвиг фаз изменяют во время одновременного свипирования. Технический результат - повышение точности разведочных данных. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх