Устройство излучения поперечных сейсмических волн



Устройство излучения поперечных сейсмических волн
Устройство излучения поперечных сейсмических волн

 


Владельцы патента RU 2568949:

Открытое акционерное общество "Енисейгеофизика" (RU)

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для работы в многоволновой сейсморазведке при поиске нефти и газа. Устройство излучения поперечных сейсмических волн содержит излучающее тело с электродинамической системой преобразования электрической энергии в механическую, группы импульсных невзрывных управляемых источников, включающих индукторы и якоря электромагнитов, опорную плиту. В качестве излучающего тела использован корпус устройства, жестко соединенный с неподвижным основанием, а подвижное основание установлено с возможностью перемещения в направлении неподвижного основания. В устройство также включены качающаяся поворотная рама, опорные наклонные стойки и шарниры. Причем опорная плита выполнена в виде двухполозных саней, соединяемых в одну конструкцию рамой, на которой установлено помещение с электрооборудованием, обеспечивающее работу силового привода источника. В полости полозьев с отклонением от вертикали установлены силовые приводы, выполненные на базе тяговых электромагнитов. Якоря электромагнитов опираются своей конструкцией на опорные наклонные стойки, закрепленные на полозьях саней, которые выполняют функцию опорной плиты источника, а индукторы соединены шарнирно с полозом через качающуюся поворотную раму. Технический результат - повышение эффективности возбуждения сейсмических волн. 2 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к области геофизики и может быть использовано для работы в многоволновой сейсморазведке, в частности, при поиске нефти и газа.

Известено устройство «Способ возбуждения сейсмических волн и устройство для его осуществления» (Пат. РФ №2302016. Опубл. 27.06.2007. МПК7 G01V 1/02, аналог). Устройство для возбуждения сейсмических волн содержит герметичный цилиндрический корпус с основанием в виде опорной плиты, в котором размещены отделенные зазором N пар соленоидов, жестко закрепленных на двух плоских основаниях, подвижном и неподвижном дисках, причем неподвижный диск жестко связан с корпусом, а подвижный диск установлен между внутренними силовыми демпферными распорными элементами и наружными не силовыми демпферными распорными элементами с возможностью перемещения в сторону неподвижного диска.

Реализация прототипа позволяет излучать преимущественно продольные волны, что не соответствует требованиям многоволновой сейсморазведки поперечными волнами.

Известно также техническое решение ««Способ и устройство для повышения эффективности возбуждения сейсмических поперечных волн»» Пат. США №4980874, МКИ5 H04R 23/00. Опубл. 25.12.1990, прототип). В данном устройстве сейсмический генератор располагают под углом к линии, перпендикулярной поверхности почвы. Величина угла зависит от условий почвы и определяется путем установки акселерометра на опорную плиту генератора и наблюдения за показаниями степени горизонтального ускорения на акселерометре. Если степень ускорения превышает заданную величину, угол положения генератора изменяют автоматически или вручную до тех пор, пока степень ускорения не перестанет превышать заданную величину.

Данное устройство реализуется сложной системой привода, позволяет измерять лишь непрерывные колебания, используемые в способе невзрывной сейсморазведки. Поскольку эффективность возбуждения сейсмической волны имеет сильную зависимость от параметров грунта под опорной плитой генератора, то применение данного способа возбуждения сейсмических волн имеет существенные ограничения.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение отмеченных недостатков, а именно реализация излучения преимущественно поперечных сейсмических волн независимо от состояния грунта в месте зондирования.

Поставленная задача решается тем, что в устройство излучения поперечных сейсмических волн, содержащее: излучающее тело с электродинамической системой преобразования электрической энергии в механическую, группы импульсных невзрывных управляемых источников, включающих индукторы и якоря электромагнитов, опорную плиту, в качестве излучающего тела использован корпус устройства, жестко соединенный с неподвижным основанием, а подвижное основание установлено с возможностью перемещения в направлении неподвижного основания, дополнительно включены качающаяся поворотная рама, опорные наклонные стойки, шарниры. Опорная плита выполнена в виде двухполозных саней, соединяемых в одну конструкцию рамой, на которой установлено помещение с электрооборудованием, обеспечивающее работу силового привода источника. В полости полозьев с отклонением от вертикали установлены силовые приводы, выполненные на базе тяговых электромагнитов. Якоря электромагнитов опираются своей конструкцией на опорные наклонные стойки, закрепленные на полозьях саней, через которые усилие, развиваемое электромагнитом, передается на полозья, которые выполняют функцию опорной плиты источника, оказывающей непосредственное силовое воздействие на грунт, а индукторы соединены шарнирно с полозом через качающуюся поворотную раму.

Существенное отличие заявляемого технического решения от прототипа состоит в том, что в устройство дополнительно включена качающаяся поворотная рама, опорные наклонные стойки, шарниры. Опорная плита выполнена в виде двухполозных саней, соединяемых в одну конструкцию рамой, на которой установлено помещение с электрооборудованием, обеспечивающее работу силового привода источника. В полости полозьев с отклонением от вертикали установлены силовые приводы, выполненные на базе тяговых электромагнитов.

Данное техническое решение обеспечивает мобильность устройства и автономную его работу, обеспечивая более высокий КПД передачи энергии поперечной сейсмической волне. Установленный угол наклона силовых приводов от вертикали позволяет создавать необходимое касательное усилие воздействия на грунт.

Вторым существенным отличием заявляемого технического решения от прототипа является то, что якоря электромагнитов опираются своей конструкцией на опорные наклонные стойки, закрепленные на полозьях саней, через которые усилие, развиваемое электромагнитом, передается на полозья, которые выполняют функцию опорной плиты источника, оказывающей непосредственное силовое воздействие на грунт, а индукторы соединены шарнирно с полозом через качающуюся поворотную раму.

Двухшарнирное соединение поворотной рамы с инертной массой и полозом обеспечивает необходимое направление движения индуктора, при котором поворотная рама поворачивается в шарнирах относительно полоза и индуктора.

Данное техническое решение обеспечивает необходимые степени свободы конструкции силового привода относительно полоза как в рабочем цикле электромагнита, так и при транспортировке источника по сейсмическому профилю, что существенно отличает эту конструкцию от аналогов.

На фиг.1 изображен чертеж конструкции устройства возбуждения поперечных сейсмических волн, где введены следующие обозначения: двухполозные сани - 1, соединенные в одну конструкцию рамой, помещение с электрооборудованием - 2, якорь электромагнита - 3, опорные наклонные стойки - 4, индуктор - 5, качающаяся поворотная рама 6.

На фиг.2 изображен чертеж, поясняющий движение подвижных частей силового привода.

Устройство излучения поперечных сейсмических волн работает следующим образом (Фиг.1 и 2). Энергия в виде мощного импульса тока подается на индуктор (5), выполненный в виде силовых электрических катушек, установленных на качающейся поворотной раме - (6), индуктор (5), притягиваясь к якорю (3), приходит в движение, сокращая магнитный зазор электромагнита. При этом происходит преобразование электромагнитной энергии в импульс силы. Импульс силы передается через неподвижный якорь (3), жестко закрепленный с помощью опорных наклонных стоек (4) с полозьями саней (1), в виде импульса давления в плоскость контакта излучающего устройства с исследуемой средой, возбуждая в ней упругие колебания. Электродинамический процесс преобразования энергии протекает не непрерывно, а дискретно, в течение коротких промежутков времени длительностью не более пяти - десяти миллисекунд. Такой режим работы позволяет получать мощные импульсы поперечных сейсмических волн.

В настоящее время, описанного технического решения, изготовлен опытный образец устройства излучения поперечных сейсмических волн, у которого максимальная амплитуда импульса силового воздействия составила не менее 500 кН при массе источника менее 200 кг, при этом площадь поверхности контакта излучающего устройства со средой - 0,4 м2. Данный источник может быть использован при проведении сейсморазведочных работ на суше.

При современном уровне техники приведенное устройство может быть реализовано промышленным способом.

Устройство излучения поперечных сейсмических волн, содержащее излучающее тело с электродинамической системой преобразования электрической энергии в механическую, группы импульсных невзрывных управляемых источников, включающих индукторы и якоря электромагнитов, опорную плиту, в качестве излучающего тела использован корпус устройства, жестко соединенный с неподвижным основанием, а подвижное основание установлено с возможностью перемещения в направлении неподвижного основания, отличающееся тем, что дополнительно включены качающаяся поворотная рама, опорные наклонные стойки, шарниры, причем опорная плита выполнена в виде двухполозных саней, соединяемых в одну конструкцию рамой, на которой установлено помещение с электрооборудованием, обеспечивающее работу силового привода источника, в полости полозьев с отклонением от вертикали установлены силовые приводы, выполненные на базе тяговых электромагнитов, якоря электромагнитов опираются своей конструкцией на опорные наклонные стойки, закрепленные на полозьях саней, через которые усилие, развиваемое электромагнитом, передается на полозья, которые выполняют функцию опорной плиты источника, оказывающей непосредственное силовое воздействие на грунт, а индукторы соединены шарнирно с полозом через качающуюся поворотную раму.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсным электромеханическим преобразователям индукционно-динамического типа и может быть использовано в импульсных приводах, создающих периодические импульсные воздействия на рабочий объект, например в наземных и водных источниках сейсмических волн и промышленных виброимпульсных технологических установках.

Изобретение относится к области геофизики и может быть предназначено для выполнения сейсморазведочных работ. Импульсный невзрывной сейсмоисточник с электромагнитным приводом содержит жесткую плиту - излучатель сейсмических волн, пригруз, демпферы, электрическую систему питания, состоящую из зарядного устройства и конденсаторной батареи, и электромеханический преобразователь.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Заявлен электросейсмоисточник, содержащий излучающую плиту с грунтозацепами, инертную массу, электродинамический формирователь силовых импульсов, амортизаторы, гидравлический трансформатор силовых импульсов.

Изобретение относится к устройствам для генерирования сейсмической энергии невзрывного типа, создающим поперечные сейсмические волны импульсным механическим воздействием на поверхность грунта.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Заявлен импульсный невзрывной наземный сейсмоисточник, содержащий жесткую излучающую плиту, опертый на нее защитный кожух, пригрузочную массу (пригруз) и индукционно-динамический двигатель со схемой его питания, помещенный между плитой и пригрузом с возможностью создания между ними импульсной силы.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения сейсморазведочных работ. Сейсмоисточник содержит жесткое основание с полостями на его поверхности, опертый на основание пригруз и индукционно-динамический двигатель, катушка возбуждения которого помещена на нижней поверхности пригруза и прилегает к закрепленной на основании пластине якоря, выполненной из электропроводного материала.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсморазведочных работах на акватории. Заявлен импульсный сейсмоисточник для водной среды, содержащий герметичный корпус, днище которого выполнено в виде эластичной мембраны, и помещенный внутри корпуса индукционно-динамический двигатель.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в водной среде. .

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

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

Изобретение относится к области геофизики и может применяться при проведении работ в морской сейсморазведке на нефть и газ. Работа заявленного устройства основана на использовании сил отталкивания, возникающих в источнике возбуждения импульса силы, расположенном в герметичном корпусе, и передающихся на исследуемую среду в виде импульсов давления, возбуждая в ней упругие колебания в нужном направлении. Величина импульсов давления и направление распространения упругих колебаний обеспечивается тем, что за счет выполнения герметичного корпуса соответствующей формы окружающая водная среда используется в качестве опорной поверхности, создающей сопротивление перемещению герметичного корпуса в направлении поверхности водной среды. Устройство содержит плавающее средство, герметичный корпус, в котором размещен источник возмущающих импульсов, лебедку. При этом герметичный корпус выполнен из двух частей, имеющих возможность взаимного перемещения вдоль вертикальной оси в противоположные относительно друг друга стороны, а верхняя поверхность корпуса значительно превосходит по площади его нижнюю поверхность. Технический результат - повышение качества получаемой информации. 2 ил.
Наверх