Взрывная камера источника сейсмических сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (72) Заявлено 17.10. 80 (21) 2993086/18-25 (51) М. Кп.

G 0l V 1/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР оо делам изобретении и открытий (23) Приоритет (531УДК 550.83 (088.8) Опубликовано 07.0882. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 07. 08. 82 (72) Автор изобретения

В.М.Переплетчиков

Специальное конструкторское бюро аейсмМеаКо9,.;, техники ж4 (71) Заявитель (54) ВЗРЫВНАЯ КАМЕРА ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов за счет энергии взрыва газовой смеси с целью проведения сейсмической разведки на нефть и газ.

Известны устройства для возбуждения сейсмических сигналов, содержащие рабочую камеру, образованную подвижно сопряженными гильзой и днищем и массивным поршнем, систему подготовки газовой смеси, блок поджига смеси и устройство выхлопа продуктов сгорания. В рабочей камере производится взрыв газовой смеси, возникает процесс горения с детонацией, который вызывает интенсивный рост давления газов в рабочей камере.

Поршень и гильза с днищем двигаются в различные стороны, при этом днище деформирует грунт, возбуждая сейсмические сигналы. Продукты сгорания через устройство выхлопа выбрасываются в атмосферу. Как правило, открытие устройства выхлопа происходит давлением взрыва газовой смеси, преодолевающем сопротивление пружины (1) .

Однако в результате неполного выхлопа продуктов сгорания появляется вероятность самоподрыва новой порции газовой смеси и снижается надежность устройств °

Известно также устройство для возбуждения сейсмических сигналов, в котором для устранения повторных ударов (самоподрыва) применено приспособление для откачки из взрывной камеры продуктов сгорания путем создания вакуума в выпускном трубопров оде (21 .

Однако устройство откачки сложно по конструкции,его применение не устраняет возможности преждевременного открытия клапана и выпуска газовой смеси до ее поджига.

Во взрывной камере источника сейсмических сигналов уплотнительный элемент выхлопного клапана выполнен в виде кольцевой мембраны пере20 менного сечения. Конструкция устройства позволяет уменьшить время выхлопа продуктов горения, так как выполнение выхлопного клапана управляемым позволяет производить открытие и закрытие клапана в заданное время (3) .

Однако инерционность электропневмоклапанов, применяемых в качестве задатчиков давления в пневмосхеM мах, не позволяет стабильно выдержи949578

Формула изобретения

65 вать заданное время выхлопной клапан в закрытом положении. Это заставляет делать выхлопные каналы нормально открытыми, заведомо допуская потери газовой смеси при, заполнении и обусловленное этим снижение КПД источни- 5 ка иэ-за выпуска части газовбй смеси при преждевременном открытии клапана или иэ-эа увеличения времени между воздействиями при задержке открытия клапана и дополнительного 1О остывания продуктов сгорания, неизбежно остающихся в рабочей камере.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению являетсявзрывная камера источника сейсмических сигналов, содержащая выхлопной клапан с уплотнительным устройством, подвижно сопряженные гильзу и поршень, образующие демпферный и рабочий объемы. Уплотнительный элемент (мембрана) снабжен отверстиями °

Воздух, проходящий через мембрану, управляет ее работой, охлаждает мембрану и эжектирует продукты сгорания из камеры (4).

Недостаток известной камеры.— низкий КПД иэ-за потерь газовой смеси и остывания продуктов горения.

Целью изобретения является повышение КПД путем уменьшения потерь 3р взрывчатой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что во взрывной камере источника сейсмических сигналов, содержащей выхлопной клапан с уплотнительным устройством, подвижно сопряженные

35 гильзу и поршень, образующие демпферный и рабочий объемы, выхлопной клапан связан с демпферным объемом через отверстие в боковой стенке гильзы, выполненное с возможностью перекры- 4О тия его поршнем.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Взрывная камера содержит гильзу 1 с днищем, поршень 2, подвижно сопря- 45 женный с гильзой 1, рабочий объем 3, канал 4 заполнения газовой смесью, канал 5 выхлопа продуктов сгорания, канал б управления работой выхлопного канала, канал 7, соединяющий дем- 50 пферную полость 8, в которой находится воздух под высоким давлением, с каналом 6 управления, уплотнительный элемент (мембрану) 9, установ-. ленный в канале 5 выхлопа и закреп- 55 ленный в нем на штоке 10 с помощью прижимных упругих элементов ll, отражающий кольцевой буртик 12 и отверстия 13 в мембране 9. устройство работает следующим образом..

В течение первого цикла - заполнения днище гильзы 1 устанавливается на грунт. Разовая смесь по каналу 4 подается в рабочий объем 3 взрывной камеры. Одновременно или несколько раньше воздух под высоким давлением (около 4 атм) подается (если его не было или было недостаточно) s демпферную полость 8.

Воздух из демпферной полости 8 поступает по каналам 7 и б в подмембранную полость, мембрана 9 перекрывает кольцевой канал б. После заполнения рабочего объема 3 необходимым количеством газовой смеси подача смеси прекращается. Во время данного цикла поршень 2 находится в исходном (показанном на чертеже) положении. Поскольку.демпферная полость 8 через каналы.7 и б соединена с подмембранной полостью, канал 5 выхлопа закрыт. Нормально закрытый выхлопной клапан, таким образом позволяет предотвратить потери газовой смеси до поджига.

Во время второго цикла смесь в рабочем объеме 3 поджигается, давление в объеме 3 возрастает, при этом гильза 1 и поршень 2 движутся в разные стороны (поршень 2 — вверх).

Днище гильзы 1 деформирует грунт, возбуждая в нем сейсмические сигналы. Через 10-15 мс практически передача энергии в грунт прекращается и поршень 2 подхватывает гильзу 1, которая отрывается от грунта.

Во время третьего цикла происходит выброс продуктов сгорания через канал 5. При этом поршень 2, переместившись вверх на 20-25 мм, перекрывает канал 7, доступ воздуха в канал б прекращается, воздух через отверстия 13 выходит в атмосферу, упругая мембрана 9 открывает кольцевой канал 5 и продукты горения выбрасываются в атмосферу.

Изобретение позволяет осуществить заданное воздействие с меньшей затратой горючего и окислителя, так как выхлопной клапан выполнен нормально закрытым и открывается только на определенный промежуток времени ° При этом не происходит потерь газовой смеси и утечки энергии с выхлопными газами и повышается КПД.

Взрывная камера источника сейсмических сигналов, содержащая выхлопной клапан с уплотнительным устройством, подвижно сопряженные гильзу и поршень, образующие демпферный и рабочий объемы, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения КПД. путем уменьшения. потерь взрывчатой смеси, выхлопной клапан связан с демпферным объемом через отверстие в боковой стенке гильзы, выполненное с возможностью перекрытия его поршнем.

949578

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3353623, кл. 181-0 ° 5, опублик. 1967.

2. Патент CIIIA Р 3592287, кл. 181-05, опублик. 1971. 5

3. Авторское

Р 622023, кл. G свидетельство СССР

01 Ч 1/04, 18.03.77. свидетельство СССР

01 V 1/04, 18.01.78

4. Авторское

9 667925, кл. G (прототип).

У 17 4

Заказ 5743/35 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Чихладзе

Редактор Г.Кацалап. Техред А. Бабинец Корректор A.Äçÿòêî