Устройство для генерирования вибрационных сейсмосигналов

(21) 35394 (22) 17.01 (46) 30.07 (72) Н.В.Ы (71) Специ ро приклад ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ О/18-258384. Бюл. К 28карюк и Н.П.Ряшенцевльное конструкторское бюой геофизики СО АН СССР(56) 1. Патент США Кф 3363720,кл. С 0 1 7 1/ 14, опублик. 19682. Патент США К 3.365.019,кл. С 01 Ч 1/14, опублик. 19683. Патент США Кф 3.509.960,кл. С 01 Ч 1/02, опублик. 1970(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАВИБРАЦИОННЪХ СЕЙСИОСИГНАЛОВ, содер щее вибратор, установленный на излучающей платформе, размещенной нагрунте и связанной с ним анкерами,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью увеличения сейсмической эффективности за счет исключения искаженийволнового поля, а также повьпдениястабильности излучаемых сигналов,анкеры связаны с излучающей платформой через упругие элементы, выполненные в виде консольных балок, жесткозакрепленных на излучающей платформеи связанных с анкерами посредством натяжного устройства, при этом анкерыустановлены с предварительным натягом.чаемьх сигналов 11058Изобретение относится к вибрационной технике, точнее, к источникам колебаний, и может быть использовано в качестве виброисточника сейсмических сигналов при вибрационном просвечивании Земпи, для исследования глубинного строения Земли и проведения региональной сейсморазведки на нефть, газ и руду, для прогноза землетрясений и изучения вулканизма и т.п. 1 ОИзвестен виброисточник сейсмосигналов11, в котором для излучения сейсмических волн в среду используется жесткая виброплатформа, установленная на земной поверхности и содер жащая возбудитель вертикальных колебаний. В этом источнике сигналов для повышения мощности излучения и исключения искажений формы вибросигнала вследствие отрыва виброплатформы пос- ур ледняя прижата к грунту весом всего устройства либо дополнительным пригрузом (вес транспортногс средства, пригрузочная масса и т,п.). Такие виброисточники материалоемки, громоз дки, имеют большие габариты, требуют использования дополнительных и вспомогательных устройств.Известен также виброисточник .2, использующий для этих целей вакуумныйзр отсос между виброплатформой и грунтом или аналогичные методы, Однако это усложняет конструкцию, снижает надежность виброисточника и эффективность передачи сейсмической энергии в среду.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для генерирования вибрационных сейсмосигналов, содержащее вибратор, установленный на40 излучающей платформе, установленной на грунте и связанной с ним анкерами, Анкеры гидравлически вдавливаются в грунт на определенную глубину и закрепляются также гидравлически с по 45 мощью якорного устройства 33. Недостатком этого вибрационного источника является низкая стабильность и, как следствие, неудовлетворительная повторяемость излучаемых виброисточником сейсмосигналов в течение и между сеансами излучения.Это существенно ограничивает возможности методом приема, накопления и интерпретации низкочастотных вибро сигналов различной формы, уменьшает глубину и дальность их приема, Описанные недостатки извали тем, что в иэ 40 2 вестных решениях виброплатформа связана с грунтом путем натяжения сравнительно жесткой анкерной конструкции, жесткость которой обусловливается как жесткостью непосредственно анкера, так и жестким его креплением к излучающей платформе и грунту посредством якоря. При этом общая жесткость (податливость) анкерного устройства в целом, как правило, существенно отличается от жесткости системы излучающая платформа - грунт, что особенно проявляется при установке виброисточника на мягких грунтах осадочного происхождения. Такая схема излучения сейсмоволн обусловливает приведенную жесткость системы излучающая платформа - грунт, равную суммарной жесткости грунта и непосредственно анкера, и при передаче периодического воздействия на грунт анкерного устройства нагружается периодическим усилием, соизмеримым на максимальных режимах излучения с усилием его предварительной затяжки. При этом заделка анкера, работая как самостоятельный сейсмоисточник, искажает волновую картину в "ближней" зоне, обусловленную динамикой излучающей платформы, и накладывает дополнительные требования на глубину расположения задержки.Помимо вредного взаимодействия излучающей платформы и анкера, недостаток заключается в том, что такие условия постоянно ведут к нарушению надежного сцепления якоря с грунтом в зоне заделки и нарушению надежного контакта платформы с грунтом. В конечном счете это приводит к ижажению формы и изменению параметров (интенсивность, фаза и т,п.) излучаемых сейсмоволн в пределах сеанса излучения. Постоянно требуемая при этом для стабилизации сигнала дополнительна подтяжка анкерного крепления гидравлическим (или иным способом) не обеспечивает необходимой идентичности характеристик виброисточника на контакте с грунтом и, как следствие, повторяемости излучаемых сигналов между сеансами излучения принеизменных прочих параметрах виброисточника (частота, вынуждающаясила и т.п.),Цель изобретения - увеличениесейсмической эфФективности за счетисключения искажения волнового поля,а также повьппения стабпзсти иу"Патент", г.Ужгород, ул.Проектная Филиал Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для генерирования вибрационных сейсмосигналов, содержащем вибратор, установленный на излучающей платформе, размещенной на 5 грунте и связанной с ним анкерами, анкеры связаны с иэлучающей платформой через упругие элементы, выполненные в виде консольных балок, жестко закрепленных на излучающей платформе и связанных с анкерами посредством натяжного устройства, при этом анкеры установлены с предварительным натягом.На фиг.1 представлено устройство, общий вид, на фиг.2 - вариант его конструктивного исполнения.Устройство для генерирования вибрационных сейсмосигналов содержит излучающую платформу 1, на которой установлен возбудитель колебаний 2. Излучающая платформа 1 установлена на поверхности грунта 3. Анкеры 4, жестко закрепленные в грунте посредством якорей 5, натягиваются предва 25 рительным усилием заданной величины с помощью натяжных устройств 6. Усилие предварительной затяжки анкеров 4 передается на излучающую платформу 1 через упругие элементы 7, выполнен-З 0 ные в виде консольных балок и обладающие большой податливостью (малой или квазинулевой жесткостью).Если консольную балку жестко закрепить на виброплатформе (фиг.2), 35 то это позволит дополнительно повысить надежность устройства за счет исключения поперечного изгиба анкеров, выступающих над поверхностью грунта. Для исключения взаимодействия волновых полей, создаваемых излучающей платформой 1 и анкернымустройством, анкеры 4 разнесены напотребное расстояние и расположены1вне контура платформы, количествоанкеров при этом не регламентируется.В качестве упругих элементов с малой жесткостью, связывающих излучающую платформу с анкерами, могут бытьиспользованы различного рода пружины,обладающие большой податливостью:механические (винтовые, тарельчатые),пневматические и т.д. Устройство работает следующим образом.При работе возбудителя колебаний 2 генерируемые ии вибросигналы через излучающую платформу 1 передаются в грунт. Благодаря наличию упругих элементов с иалой жесткостью (консольных балок), связывающих излучающую платформу с анкерами, жесткость анкерного крепления сводится к нулю, а приведенная жесткость системы платформа - грунт определяется только жесткостью грунта, При этом анкеры 4 практически не нагружаются дополнительным периодическим воздействием и тем самым не искажают картину сейсмоволн, излучаемых колеблющейся независимо от анкеровплатформой 1, не вызывают нарушения заделки анкеров 4 и ослабления усилия их предварительной затяжки. В совокупности это обеспечивает требуемую стабильность и повторяемость излучаемых вибросигналов. 2