Приемное сейсмическое устройство непрерывной структуры

 

;,.Я0„„1010581

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(59 G 01 Ч 1/16 (";:, . м ..-.. р .

1

° «: . -.у f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о о оо

oî ооо о оа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3355774/18-25 (22) 06.11.81 (46) 07.04.83. Бюл. № 13 (72) И. С. Лев (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (53) 550.834(088.8) (S6 1. Патент США K 3.930219, .кл. 340-17, опублик. 1975.

2. Патент СССР № 638287, ;кл. G 01 Y 1/16, опублик. 1975. . (54) (57) 1. ПРИЕМНОЕ СЕЙСМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОЙ

СТРУКТУРЫ, содержашее гибкий каркас, закрепленные в нем преобразователи непрерывного типа и размещенные над ним инертные массы, о т л.и ч а ю ш е е с я ,тем, что, с целью повышения его чувствительности и увеличения производитель

4 ! ности труда эа счет проведения измерений в ходе транспортировки, и гибком каркасе выполнены на разных уровнях два ряда полостей, в которых закреплены се рединами с возможностью продольного. смещения концов эластичные контейнеры, причем в контейнерах закреплены непрерывные преобразователи криволинейной формы, симметричной относительно плос» кости закрепления контейнеров, в контей нерах с зазором размещены непрерывные эластичные инертные массы, закрепленные на верхних частях преобразователей, дно каркаса выполнено из эластичного нэносоустойчивого магериала.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю д ш е е с я тем, что преобразователи имеют «риеоиииейиую форму, иеоимметрии Q) ную относительно горизонтальной плоско» сти, и расположены асимметрично.

1010581

Изобретение относится к сейсмической разведке и препназначено для приема сейсмических колебаний преимущественно в процессе движения на земной поверхности и на коре с применением. невзрывных ис точи иков.

Известна сейсмическая коса, предназначенная для транспортировки и расстановки сейсмоприемников по профилю, которая представляет собой износоустойчивую ленту из резины или пластика длиной до 1500 м и шириной 15-50 см, в которую вмонтированы приемники упругих колебаний электродинамического типа.

Лента буксируется .íà rpoce, вмонтированном в тело ее каркаса. Хороший контакт I сейсмоприемников с грунтом достигается за счет.плотного прилегания эластичной ленты к поверхности земли 1 1.

Недостатком устройства является его неприспособленность к работе в движении, а в связи с этим сокращение произвоцительносги труда. Отсутствие компенсационных возможностей, необходимых пля сокрашения шумов, образуемых во время транспортировки не позволяют использоI вать его пля сокрашения шумов, образуемых во время транспортировки, не позволяют использовать его цля регистрации сейсмической информации, получаемой в процессе движения по профилю.

Наиболее близким к прецлагаемому. является приемное сейсмическое устройство, содержащее гибкий каркас, закрепленные в нем преобразователи непрерывного 35 типа и размещенные над ними инертные массы f2) .

Однако компенсация поме х,вызванных изгибами устройства при его движении, воз- 40 можна только в случае нахождения устройства в жидкой среде, В этих условиях при изгибе на внешней стороне преобразователя образуются сигналы от его растяжения, а на внутренней - or сжатия, При-45 чем образовавшиеся помехи компенсируются, так как сигналы имеют противоположные знаки. При использовании на суше (вдоль} пленочного преобразователя неограниченной длины на некотором расстоянии цруг or цруга располагают грузы, которые прижимают преобразователь к земле, Чувствительность такого приемника находится в прямой зависимости от наличия в конструкции разобщенной инерт55 ной массы. Известно, что re участки преобразователя, которые не испытывают нагрузки сжатия или растяжения, являются балластным. сопротивлением, на который падает часть энергии. Только приемник, у которого вся рабочая плошаць преобразователя испытывает на себе усилие, будет обладать оптимальной чувствительностью. Сухопутный вариант устройства не облапае г никакими компенсационными свойствами.

Цель изобретения — повышение чувст1 вительности и увеличение произвоцительности труда эа счет провецения измерений в ходе транспортировки.

Указанная цель достигается тем, что в приемном сейсмическом устройстве непрерывной структуры, содержащем гибкий каркас, закрепленные в нем преобразователи непрерывного типа и размещенные нац ними инертные массы, в гибком каркасе выполнены на разных уровнях два ряда полостей, в которых закреплены серединами с возможностью процольного смешения концов эластичные контейнеры, причем в контейнерах закреплены непрерывные преобразователи криволинейной формы, симметричной относительно плоскости закрепления контейнеров, в контейнерах с зазором размещены непрерывные эластичные инертные массы, закрепленные на верхних частях преобразователей, цно каркаса выполнено иэ эластичного износоустойчивого материала.

Кроме того, преобразователи могут иметь криволинейную форму, несимметричную относительно горизонтальной плос-,.кости, и расположены ассиметрично.

На фиг. 1 изображено прецлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - неко торые варианты формы преобразователей; на фиг. 3 - устройство с асимметричным расположением криволинейных преобразо вателей несимметричной формы.

Устройство содержит гибкий каркас 1, . преобразователи 2, инертную массу 3, зазор 4, контейнер 5, соединительные провода 6, трос 7, эластичную иэносоустойчивую ленту8, место 9 крепления преобразователя, варианты формы 10-13 прео разователей.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении вцоль линии наблюдения, устройство воспринимает упругие колебания, созданные источником возбужцения. Всякое колебание донной поверхности вызывает противодействие подвижной системы устройства а, следовательно, созпает в такт с ним цавление инертной массы 3 на преобразователь 2.

Эти усилия, направленные в вертикальной

3 1010581 4 плоскости, преобразуются в сигнал, ампли- . Вторая степень свободы, требу1ощая туда которого прямо пропорциональна компенсации, связана с траекторией двиамплитуде колебания участка поверхности жения устройства по земной поверхности, земли: Эластичная инертная масса 3, рас- . т.е. с изгибными движениями s горизонположенная на преобразователе, возцейст-. $ тальной плоскости. Для снижения этих вует на него в пределах упругих цефо м шумов используются два параллельно расмаций. положенных ряда преобразователей. Or

В случае прихоца очень сильного сиг- изгиба каркаса вправо или влево, соотнала или приложения значительного внеш- ветственно повторяя его цвижения, изгинего усилия, превышаюшего упругость ма-1Ь баются и преобразователи. При этом внут териала, из которого изготовлен преобра- ренний преобразователь сжимается, а зователь, инертная масса 3 опускается внешний растягивается. Следовательно, на упоры и тем самым прецотвращает or указанных движений преобразователя воэможность деформации и изменения фор-,образуются два одинаковых по амплитуде, мы преобразователя. Для простоты обслу-1$ но разные по знаку сигналы, которые живания устройство может быть выполне- взаимно компенсируются. но в вице секций. Третья степень свободы которая такВсе преобразователи, количество ко- же является источником шумов, связана торых опрецеляется канальностью станции, с неровностями земной поверхности, куда соединительными провоцами подключены к 26 можно отнести и отцельные частицы, повходам сейсмической станции. Все уст- падаюшие поц скользящую поверхность ройство транспортируется автомобилем косы. Для компенсации помех такого типа или трактором, причем цля уменьшения преобразователи располагают на разных трения и улучшения контактов подошвен- высотах. с некоторым удалением друг or ная часть каркаса выполнена иэ элас- 2$ apyra. тичной износоустойчивой ленты 8. При цвижении устройства неровности, Накопление сигналов может выполнять на поверхности земли заставляют произся за время движения на базе суммиро- воцить изгибные движения в вертикальной вания. Движение приемного устройства по плоскости. Преобразователи в этом случае поверхности змли порожцает несколько $О будут изгибаться вверх или вниз. Такое видов шумов. К ним относятся шумы !же воздействие на них будут оказывать вибрации {рывки), йзгибы, связанные с и случайно попавшие поц косу тверцые извилистым цвижением в горизонтальной предметы, что также будет способствои вертикальной плоскостях, причем по- вать образованию шумов. слецнее происхоцит за счет неровностей

S на.поверхности. Таким образом, для по лучения материала необхоцимого качест

sa, должно быть предусмотрено ослабление-шумов путем компенсации трех степеней свободы движушегося устройства.

Образование вибрационных шумов обусловлено буксированием приемных устройств с неранйомерной скоростью. Рывки буксирйого трюса вызывают мгновенное ускорение движения преобразователя, что при4S водит к возникновению ЭДС.

Для уменьшения чувствительности к вибрациям кажцый преобразователь целится H& цве равные части и его средняя часть неподвижно крепится в теле контейнера. При действии ускорения в

$0 направлении движения в первой части преобразователя созцаетоя эона сжатия, а во второй, не имеюшей ограниченияэона разряжения, такая конструктивная особенность привоцит к появлению оцинаковых по величине заряцов, с противоположными знаками, которые взаимно компенсируются.

- Поскольку два преобразователя расположены оцин поц другим на некотором расстоянии, при изгибе вверх нижний преобразователь сжимается, а верхний растягивается, Соответствуюшее включение преобразователей обеспечивает компенсацию фоновых шумов, а сигналы, при шедшие из земли or воздействия исгочни ка, буцут регистрироваться как полезные.

Компенсация вертикальных шумов может осушествляться также за счет асим-, метрии расположения преобразователей несимметричной относительно горизонтальной плоскости формы, например, в виде декартового листа, или спирали, развернутой в плоскость, асимметричной синусоицы. Во время изгиба преобразователя внутрь, петля как бы затягивается и происхоцит процесс сжатия. В случае изгиба преобразователя во внешнюю сторону, петля распускается и происхоцит ее расширение, а, следовательно, и сигнал, образовавшийся or этого цвижения, будет иметь обратное по знаку эна5 10105 ,чвние. Оба преобразователя размешаются лерпейцикулярно земной поверхности на оцном уровне, но асимметрично закреплены в контейнерах каркаса. При цвижении преобразователи буцут изгибаться, s при изгибе вверх или вниз в них образуются оцинаковые по амплитуце и разные ° по знаку сигналы, которые взаимно вычтутся. Наличие инертной массы обеспечивает нацежную регистрацию полезных 1О сигналов, которые всегца образуются or ее воздействия на преобразователи сверху Вниз или наоборот. Шумы, возникающие

or неровностей почвы и из а попадающих поц основание устройства частиц, не яв- 15 ляются синфаэными, так как вероятность одновременного попадания поц все каналы равных по размеру частиц или же наличие такого же числа выемок нереально.

Положительный эффект изобрегения 1О заключается в том, что используя метод вибросейсмического профилирования или знакового коцирования, или то и другое вместе, возможно значительно повысить: произвопительность труца за счет прове д цения измерений в хопе транспортировки.

81- 4

Экономическая эффективность применения устройства опрецеляегся тем, что обычно сейсмические косы имеют цлину

or 0,6 км цо 2,5 км, очевицно, что цля эффективного использования цвижушегося источника сигнала нужна расстановка в десяток и более километров. Создание и обслуживание таких расстановок дело труцоемкое, оно требует нескольких ты сяч сейсмоприемников, соответствующей цлины кос; значительного штата рабочих и дополнительных транспортных средств, Применение предлагаемого устройства непрерывной структуры ynpomaer работу на профиле и сознает предпосылки цля высокопроизвоцительного труда. Напри- мер, в случае работы на профиле с комплектом, в который войдет движущийся источник и приемное устройство, даже при минимальной скорости цвижения, поряцка 5-10 км/ч можно эа рабочий день выполнить 40-80 км погонных профилей, а за 10 цней около 400 км, что значительно превышает план сейсмической партии эа полевой сезон.

1010581

Составитель M. Спасский

Редактор Ю. Сереца Техрвц Т.Маточка Корректор А. Ильин

Заказ 2484/36 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4