Свердловинне джерело сейсмічних хвиль

Свердловинне джерело сейсмічних хвиль, що містить циліндричний корпус, циліндричну інерційну масу, розпірну пневмокамеру і наконечник, яке відрізняється тим, що інерційна маса виконана з 3 частини джерела підведена гнучка пневматична магістраль, що сполучається через осьовий отвір інерційної маси з порожниною між наконечником і інерційною масою, а іншим кінцем магістраль зв'язана через блок електромагнітних клапанів з джерелом стислого повітря. Конструкція джерела в розрізі по подовжній осьовій площині показана на Фіг.1 в початковому стані (при атмосферному тиску в пневматичній системі) і на Фіг.2 в стані взводу інерційної маси (при надмірному тиску в пневматичній системі). Пристрій містить порожній циліндричний корпус 1, в якому розміщена циліндрична інерційна маса 2 з наскрізним осьовим отвором 3 і ущільнювальними кільцями 4, розташованими в радіальних пазах на зовнішній поверхні інерційної маси. У верхній крайовій частині інерційної маси 2 виконано радіальний виступ, до зовнішньої поверхні якого по його периметру кріпиться кінцевою частиною циліндрична пружна (гумова) оболонка 5 за допомогою бандажа 6. Іншою кінцевою частиною оболонка 5 зв'язана на двох ділянках бандажами 7 і 8 з нижньою кінцевою частиною корпусу і бандажем 9 з циліндричним наконечником 10, а на ділянці між бандажами 7 і 8 в корпусі виконано отвір малого діаметру 11 для пропуску повітря. Наконечник 10 акустично розв'язаний з корпусом 1 за допомогою еластичної прокладки 12, а у верхній торцевій частині корпусу встановлена еластична шайба 13, що також забезпечує акустичну розв'язку інерційної маси з корпусом і спрямованість її переміщення в корпусі. На верхній торцевій частині корпусу встановлена еластична (гумова) шайба 14, що акустично розв'язує торець корпусу джерела з радіальним виступом інерційної маси. До циліндричного виступу 15, виконаного на верхньому торці інерційної маси, по периметру її осьового отвору, кріпиться бандажем 16 гнучка пневмомагістраль 17, здатна витримувати великий тиск повітря і така що сполучається іншим своїм кінцем через блок електромагнітних клапанів (на фігурах не показаний) з компресором або джерелом стислого повітря (на фігурах не показаний). Пневматичне джерело працює в такий спосіб. Джерело поміщається в свердловину і встановлюється наконечником 10 на вибій свердловини. У пневматичну систему через електромагнітний клапан (на фігурах не наводиться) подається від компресора або іншого джерела стисле повітря, яке, проходячи через осьовий отвір 3 в інерційній масі 2, надходить в камеру між інерційною масою і наконечником 10 і через отвір 11 в корпусі 1 надходить в порожнину між корпусом і частиною пружної (гумової) оболонки 5, обмеженої бандажами 7 і 8. Під впливом тиску повітря ділянка оболонки 5 між бандажами 7 і 8 роздувається і щільно притискається до стінки свердловини, а інерційна маса переміщається вгору, розтягуючи оболонку 5 на ділянці між бандажами 6 і 7. За досягнення тиску, що задається, в пневмосистемі і, відповідно, певної висоти підйому інерційної маси в автоматичному режимі відбувається закриття електромагнітного клапана, що подає повітря, і відкриття 26957 4 електромагнітного клапана, що сполучає пневмомагістраль з атмосферою. У пневмосистемі джерела відбувається різке падіння тиск повітря, і інерційна маса 2 під впливом пружності розтягнутої оболонки 5 зміщується з прискоренням у напрямі наконечника 10 і робить по ньому удар, дія якого передається в гірський масив, з яким контактує наконечник 10. Еластична прокладка 12 між торцевою частиною корпусу 1 і наконечником 10, що акустично розв'язує його з корпусом, виключає збудження в корпусі власних резонансних проявів і проникнення їх в досліджуваний гірський масив. Еластичні кільця 4, встановлені в радіальних пазах на зовнішній поверхні інерційної маси, також виключають виникнення резонансних проявів у корпусі при переміщенні в ньому інерційної маси і перешкоджають проникненню стислого повітря між інерційною масою і корпусом. При падінні тиску в робочій камері джерела відбувається також частковий вихід повітря з розпірної камери між бандажами 7 і 8 через отвір 11. Через малий діаметр цього отвору повітря, що виходить з нього, не чинить помітного опору руху інерційної маси, і за час руху інерційної маси до наконечника тільки незначний об'єм повітря виходить з розпірної камери. Через певний час, що задається електронним таймером (на фігурах не наводиться) відбувається закриття клапана, що сполучає пневматичну систему з атмосферою, і відкриття клапана, що сполучає пневмомагістраль з компресором або джерелом стислого повітря, і повторюється робочий цикл дії джерела. По закінченні збудження пружних коливань джерело витягується зі свердловини за пневматичну магістраль 17. Енергія збудження пружних коливань в джерелі визначається параметрами пружної (гумової) оболонки, тиском повітря в робочій камері та вагою інерційної маси, яка для середнього діаметру свердловини (~100мм) складає близько 4 кілоджоулів. При цьому енергія удару може регулюватися за допомогою зміни тиску повітря, що подається в пневмосистему джерела. Пристрій розпору джерела в свердловині, що утворюється частиною еластичної оболонки, надійно утримує його в свердловині і виключає контакт корпусу джерела зі свердловиною. Автоматичний принцип роботи джерела визначає високу продуктивність сейсмічних досліджень, а простота конструкції джерела визначає надійність і довговічність його експлуатації. Джерела інформації 1. А. с. №1543358 СССР, G01V 1/053. Скважинный источник поперечных волн /В.И. Жулябин, Ю.Г. Мясников, А.В. Анциферов и А.С. Трифонов (СССР); - №4375211/23-25; Заявлено 10.02.88; Опубл. 15.02.90. - Бюл. №6. 2. А. с. №1589235 СССР, G01V 1/40, 1/133, 1/147. Скважинный источник упругих колебаний/ Ю.Г. Мясников, А.С. Трифонов и др. (СССР); №4352548/23-25; Заявлено 29.12.87; Опубл. 30.08.90. - Бюл. №32. 5 26957 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 26957 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601