Электроразрядный источник упругих волн в жидкости
ОПИСАНИЕ
ИЗОБР ЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-зу— (22) Заявлено 01.07.77 (21) 2502826, 18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 14.02.79 (51).Ч.Кл." О И V,,Я2 Государственный комитет (о3) $ .,g ." .834 ,088.8) по делам изобретений H открытий (72) Авторы изобретения А. В, Калинин, В, В. Калинин, Б. Л. Пивоваров и М. Х. Фаталиев (71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красн Знамени государственный университет им. М. В. Ломон сова (54) ЭЛЕКТРОРАЗРЯДН ЫЙ ИСТОЧ Н ИК УПРУГИХ ВОЛН В ЖИДКОСТИ Изобретение относится к источника и возбуждения акустических полей и предназначается преимущественно для использования при сейсмических исследованиях и скважинах. Известны устройства для возбуждения упругих волн в жидкости, содержащие систему электродов, помещенных в жидкость, через которые осуществляется электрический разряд (1). Недостатком их является нестабильность параметров возбуждаемых колебаний в том случае, когда жидкость является непроводящей, например пресной или слабо минерализованной водой. Этот недостаток устранен в устройствах, содержащих полость, изолированную от внешней среды и заполненную проводящей жидкостью, причем полость помещается в непроводящую жидкость, электрический разряд осуществляется через электроды, расположенные внутри полости, а возникающие при этом упругие волны излучаются в окружающую среду через акустически прозрачные стенки полости. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электроразрядный источник упругих волн в жидкости, выполненный в виде контейнера, содержащего электролит и два электрода, один из которых закреплен в контейнере и электрически изолирован от него (2). Контейнер заполняется проводящей;:.илкостью, благодаря чему параметры возбуждаемых при разрядке упругих импульсов становятся стабильными и увеличивается долговечность устройства. Однако, устройство требует специальных приспособлений для вывода газообразных продуктов распада, образующихся при разряде в проводящей жидкости (электролите). Эти приспособления становятся крайне громоздкими и практически не могут быть реализованы в тех случаях, когда излучатель с системой электродов должен работать автономно, например, при разм;— и енин его в скважинах, а также на большой глубине от поверхности воды при сейсмических исследованиях на акваториях. Отказ же QT BbII30+3 п1>од1 ктов распада Ilpllводит и быстрому изменению условий разряда в процессе работы устройства и, как следствие этого, и нестабильности 113р3метров возб 1 даеl ых 1 олебаний. Кроме того, рабочая часть контейнера выполнена в виде упругого элемента (резинового шланг3), в связи с -,ем эле<.ðoëèò в контейнере испытывает влияние гидростатического давления, от величины которого, в сво1о очередь, зависят параметры воз635443 l5 1О Зо 55 буждаемых колебаний. Следовательно, прп передвижении контейнера с излучателем ьдоль ствола скважины или в толще вод длительность и интенсивность возбуждаеibI х колебаний при неизменной величине электрической энерпш меняются в зависимости от гидростатического давления, что существенно затрудняет сопоставление дапных каротажа или сейсмического зондирог,ания. Целью изобретения является повышение стабильности и автономности работы источника. Поставленная цель достигается тем, что и источник введен дополнительный контейнер, соединенный с основным контейнером, жесткой газопроницаемой перегородкой, причем электролитом заполнены основной и частично дополнительный контейнеры, а из незаполненной электролитом части допол!нительного контейнера откачан воздух; э .ектролнт в дополнительном контейнере занимает QT /, 10 / его объема; конт"йнеры выполнены в виде жестких герметичных емкостей. На чертеже показан схематично электрораз!рядный источник упругих во.—..: в разрсзе. Источник содержит основной 1 и дополнительный 2 контейнеры, выполненные и виде герметичных объемов нз материала, выдерживающего заданное гидростатическое давление, н соединенные жесткой газопроница смой перегородкой 8. Электролитом 4 заполнены основной 1 контейнер и частично дополнительный контейнер 2 в пределах от /Ä;Io " его об.ьсма. В контейнер введен коакснальный кабель 5, внутренняя жила 6 которого электрически соединена с одним нз разрядны., электродов 7, а оплетка 8 электрически соединена со вторым разрядным электродом 9. Ооа электрода 7 и 9 находятся в электролите 4 ниже перегородки 3. Ввод коакспального кабеля 5 в контейнеры 1 и 2 герметизнруется. Из полости 10 контейнера 2, находящейся выше уровня электролита, откачивается воздух, в результате чего в полости 10 образуется раз .;еженное пространство. Работа устройства происходит следующим образом. Источник опускается в жидкость, заполняющую скважину, или в водоем, таким образом, чтобы полость 10 находилась в верхней части источника. На электроды 7 и 9 по коаксиальному кабелю 5 подаетс:! электрическое напряжение, в результате чего в электролите 4 происходит электрический разряд, сопровождающийся возбуждением упругих волн, излучаемых через стенки контейнера в окружающую среду. Газообразные продукты, возникающие в процессе разряда, через газопроницаемую перегородку Г переходят в полость 10. В результате условия возбуждения в электролите поддерживаются практически постоянны III /In Tcx IIop, пока давление в полотн 10 не повышается значительно в сравнении с исходным давлением, насыщенных паров электролита в этой полости. Таким образом, число разрядов, которые могут быть произведены без повторной откачки из полости 10, определяется объемом этой полости, энергией единичного разряда, а также составом электролита. Использование предложенного устройства позволяет автоматически поддерживать в области, где происходит электрический разряд, постоянные условия возбуждения. Тем самым отпадает необходимость в применении сложных устройств для вывода продуктов распада. В результате этого становится возможной автономная работа излучателя упругих волн, что совершенно необходимо при использовании нзлучател . для целей каротажа в скважинах. Кроме того, устройство позволяет исключить влияние гидростатического давления на параметры возбуждаемых колебаний, что важно не только прн скважинных, но и при не-! .Оторых Видах морс! Их сейсми геских исследованиях, в частности при вертикальном сейсмическом зондировании на акваториях. Формула изобретения 1. Электроразрядный источник упруги волн в жидкости, выполненный в виде контейнера, содержащего электролит и два электрода, один из которых закреплен в контейнере и электрически изолирован от него, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения стабильности и автономности работы, источника, в него введен дополнительHûé контейнер, соединенный с ос!!о»ным контейнером жесткой газопроницаемой перегородкой, причем электролитом заполнены основной и частично допо;!т!!!тельный контейнеры, а из незаполненной электроли.;.ом части дополнительного контейнера откачан воздух. 2. Источник по п. 1,отличающийся тем, что электролит в дополнительном контей нере занимает от /, до / его объема. 3. Источник по пп. 1 и 2, о тл и ч а юшийся тем, что контейнеры выполнены в виде жестких герметичных емкостей. Источники информации. принятые во внимание прн экспертизе: 1. Калинин В. А., Калинин А. В., Фаталиев М. Х. «Экспериментальные,исследования электроискрового датчика давления., Вестник МГУ серия геологическая, 1967. № 5, с. 158 — 175. 2, Калинин А. В., Фаталиев М. Х. «Электроискровой источник упругих колебаний для детального сейсмоакустического профилирования на пресноводных и морских акваториях» — Прикладная геофизика, 1974, ¹ 7755, с. 69 — 75. 635443 Составп1ель Л. Солодилоз Техред И. Рыбкина Корректор С. Файн Редактор Н. Коляда Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» Заказ 987(1568 Изд.Мз 797 Тираж 665 Подписное НПО Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
