Способ возбуждения сейсмических волн

(22)Заявлен 01 Ч 1/1 присоединением заяв Гфеударетюнмй комитат(5 ДК 550.888,8) та опубликования описания 28, О 2. И, Свинин и В. В. Цим иэобретени Специальное конструкторс сейсмической техники е бюро 1) Заявитель ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛ 5 Изобретение относится к способамвозбуждения сейсмических волн в сейсморазведке, а именно к способам возбуждения, основанным на использованииэнергии падающего груза,5Известен способ возбуждения сейсмических волн, использующий энергиюпадающего груза, заключающийся в том,цто груз массой несколько тонн поднимают на определенную высоту над поверхностью земли и фиксируют. В момент прихода с блока управления запускающей команды груз освобождается,падает и, ударяясь о грунт, возбуждает в нем сейсмическую волну 1 1 .Однако непостоянство времени падения груза от одного воздействия к дру.гому, возникающее в результате неточности установки высоты подъема груза,неровностей грунта и других причин, 20не позволяет синхронизировать моментначала силового воздействия источника с запускающей командой и, следовательно, использовать источник при сей сморазведке методами, основанными на суммировании отраженных волн, возбужденных несколькими сейсмическими источниками одновременно или последовательно.Иэ-за нестабильности времени падения временной интервал между запускающей командой и моментом начала силового воздействия изменяется случайным образом, в результате чего отраженные волны поступают в суммирующее устройство с различными сдвигами фаэ, что приводит к искажению принимаемой информации,Известно устройство для возбуждения сейсмических волн, содержащее блок, корректирующий вступление волн при регистрации их станцией, и устройство, запускающее регистратор в момент удара груза о грунт 21.Однако в .этом случае время падени все же зависит от внешних условий и не остается стабильным, а суммирование сейсмических сигналов от несколь3 10009ких одновременно действующих источников неэффективно,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ возбуждения сейсмических волн, основанный на использовании энергии падающего груза, содержащего корпус и ударную плиту, включающий подъем груза на заданную высоту,Фиксирование его в поднятом состояниии сброс на грунт по команде запуска. ОСейсмическая волна возбуждается в результате соударения ударной плиты сгрунтом3 ,Недостаток этого способа заключается в низкой эффективности сейсморазведки из-эа .нестабильности времени падения груза, не позволяющей использовать суммирование сигналов отнескольких источников.Цель изобретения - повышение эффек- Отивности сейсморазведки за счет корректировки времени падения груза.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу возбуждения сейсмических волн, основанному на исполь.5зовании энергии падающего груза, содержащего корпус и ударную плиту,вклюающему подъем груза на заданнуювысоту., фиксирование его в поднятомсостоянии и сброс на грунт по команде запуска, в процессе падения грузаИзмеряют расстояние от ударной плитыдо грунта, результат измерения в ви де электрического сигнала сравниваютс эталонным сигналом, формируемым в35соответствии с заданным законом падения груза, определяют рассогласованиесигналов и изменяют расстояние междуударной плитой и корпусом груза доустранения рассогласования.При осуществлении предлагаемогоспособа высота ударной плиты над поверхностью грунта в тецение всего процесса падения соответствует заданной,и удар о грунт происходит точно в за 45данный момент времени, Если обеспечить идентичность Формирования эталонного сигнала для нескольких совместно работающих источников и нацало его формирования точно в момент5 Опоступления команды запуска на каждомиз них, то можно достигнуть синхронизации моментов ударов падающих грузов всех этих истоцников,На Фиг. 1 приведен истоцник, реализующий предлагаемый способ; наФиг, 2 - график движения груза, ког"да в начальный момент ему был сообщен направленный вверх импульс,66Источник содержит размещенные натранспортном средстве падающий груз,состоящий из корпуса 1 и ударной плиты 2, перемещающейся относительнокорпуса 1 с помощью гидроцилиндра 3,приводимого в действие электрогидравлическим преобразователем ч, укрепленный на ударной плите 2 электрицеский датчик 5 перемещения, а также устройство 6 приема команды запуска, формирователь 7 эталонного сигнала и уст-.ройство 8 определения рассогласованиясигналов, Датчик 5 перемещения можетбыть выполнен фотоэлектриче-.ким, вырабатывающим электрический сигнал,величина которого пропорциональна количеству дискретных отсчетов, нанесенных на линейке 9, поошедших через датчик 5 во время их относительного движения, Линейка 9 одним концом постоянно прижата к поверхности грунта вблизи зоны соударения.Формирователь 7 эталонного сигналаможет быть выполнен цифровым, содержащим, например, последовательно соединенные кварцевый генератор 10,счетчик 11, цифровой функциональныйпреобразователь 12 и цифро-аналоговыйпреобразователь 13, а устройство 8 определения рассогласования сигналовможет быть выполнено в виде дифференциального усилителя с прямым и инверсным входами,На Фиг. 2 обозначены кривая 1Фактический закон изменения расстояния от ударной плиты 2 до грунта; кривая 15 - заданный (эталонный) законизменения расстояния от ударной плиты 2 до грунта; кривая 16 - закон нарастания рассогласования; кривая 17закон изменения расстояния от ударнойплиты 2 до грунта после коррекции.Способ осуществляют следующим образом.По предварительной команде грузподнимают над поверхностью земли назаданную высоту и фиксируют в поднятом состоянии, В момент поступленияс выхода приемного устройства 6 команды запуска груз освобождаетсянапример, путем расторможения барабана подъемной лебедки, Одновременновключается формирователь 7 эталонного сигнала. При этом импульсы с выхода кварцевого генератора 10 начинаютзаполнять счетчик 11. Линейно возрастающий цифровой код с разрядных выходов этого сцетцика преобразуется спомощью цифрового функционального5 1000966 1 О 15 го формула изобретения зо 35, ни падения груза, в процессе падения груза измеряют расстояние от ударной ао жения ударной плиты 2 совпадает с эталонной и удар происходит в заданный момент времени Т.В случае использования принудительного разгона падающего груза пневматическим или иным устройством, а также при действии относительно стабильной силы трения закон формирования эталонного сигнала может быть изменен и приближен к некоторой среднестати 5 стицеской траектории движения падающего груза в этих условиях с тем, чтопреобразователя 12 в другой цифровойкод, изменяющийся по закону изменения расстояния от земли до груза, свободно падающего с заданной высоты.Этот код преобразуется цифро-аналоговым преобразователем в электрическийнепрерывный сигнал, который поступает на один из входов устройства 8 оп" ределения рассогласования; где происходит сравнение его с сигналом, пропорциональным расстоянию от ударной плиты 2 реального падающего груза до поверхности грунта. Если, в идеальном случае, падение груза происходит без отклонений, то вырабатываемый датчиком 5 сигнал не отличается от эталонного сигнала и соударение происходит в момент равенства нулю эталонного сигнала, Если закон изменения расстояния от ударной плиты 2 до грунта (кривая 14) отличается от заданного (кривая 15), то соударение происходит позже заданного момента Т,Однако при использовании предлагаемого способа этого не происходит,так как только устройством 8 обнаруживается рассогласование между фактическим значением расстояния Н ударнойплиты 2 от поверхности грунта и эталонным значением в данный момент времени й, электрогидравлический преобразователь 4 приводит в действие гидроцилиндр 3 и смещает ударную плиту2 относительно корпуса 1 падающего груза таким образом, цтобы скомпенсировать обнаруженное рассогласование.Поскольку процессы измерения расстояния, сопоставления и коррекции осуществляются непрерывно, то скор" ректированная траектория (кривая 14)постоянно совпадает с эталонной, аизменение расстояния от плиты 2 докорпуса 1 происходит по закону, несмотря на то, что груз падает не по заданной траектории, траектория двибы свести до минимума перемещениеударной плиты относительно корпуса впроцессе корректировки,Для создания направленного Фронтаволны при работе с группой источников формирование эталонного сигналаможет быть начато с некоторым опережением или отставанием относительнокоманды запуска для того, цтобы осуществить соответствующее опережениеили отставание момента соударения.Применение предлагаемого способапозволяет при проведении сейсмическойразведки методом суммирования отражений серии сейсмических волн, возбужденных одним или группой источников,испольэовать сейсмические источники,работа которых основана на использовании энергии падающего груза, отличающихся высоким КПД, простоой и надежностью в работе. Способ возбуждения сейсмических волн, основанный на использовании энергии падающего груза, содержащего корпус и ударную плиту, вклюцающий подьем груза на заданную высоту, фиксирование его в поднятом состоянии и сброс на грунт по команде запуска, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности сейсморазведки за сцет корректировки времеплиты до грунта, результат измеренияв виде электрического сигнала сравнивают с эталонным сигналом, формируемым в соответствии с заданным законом падения груза, определяют рассогласование сигналов и изменяют расстояние между ударной плитой и корпусом груза до устранения рассогласования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Г 3367443,кл . 6 01 Ч 1/04, опублик. 1968,2, Шнеерсон М.б., Майров В.В. Наземная сейсморазведка с невзрывнымиисточниками колебаний. М., "Недра",1980, с, 64-653, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2994511/25,кл. С 01 Ч 1/147, 1980 (прототип).1000966 азиз. Г Составитель Н. ЧихладзеТехред М.Тепер, Корректор И. Иулла Редактор А. Лежнина Филиал ППП "Патент"г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 1380 Й 9 Тираж 708 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5