СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНАЯ СИСТЕМА "МИСС"

Техническое решение относится к устройствам сейсморазведки на мелководье.
Принципы построения устройств сейсморазведки изложены в [15]. Общим признаком устройств сейсморазведки на акваториях является наличие пневмоисточников (ПИ) сейсмических сигналов (см., например [10-14]), которые являются одним из основных узлов сейсмических систем, определяющих эффективность и качество сейсмических работ на акваториях.
Известен ряд систем [7-9], предназначенных для сейсмических работ на мелководье, и используемых при этом ПИ [4-6]. Однако, эти устройства имеют недостаточно широкие возможности: их применение ограничено либо зимними условиями [7, 8], либо использованием [9] мелкосидящего судна-носителя сейсморазведочной аппаратуры. Сейсморазведка на болотистой местности или на предельном мелководье (до 0,5 м глубиной) посредством известных систем [7-9] является проблематичной.
Известная установка [3] для сейсморазведки на болотах с использованием источника вибрационных механических колебаний (вибратора) является весьма громоздкой и не может являться альтернативой устройствам с малогабаритными мелководными источниками сейсмических сигналов, например такими, как [4].
На предельном мелководье и в болотистой местности для проведения сейсморазведки наиболее эффективными являются мобильные сейсморазведочные комплексы [1, 2].
Комплекс [2] является мобильной, переносимой человеком-оператором или бригадой операторов сейсморазведочной системой и включает один или несколько малогабаритных ПИ, переносимые ресиверы, используемые в качестве источников сжатого воздуха, и дополнительно укомплектован ручным шнеком-буром, портативным приемником спутниковой радионавигации, а также малогабаритным блоком памяти и/или портативным компьютером типа "Notebook".
Основной проблемой сейсморазведочного устройства [2] является недостаточная грязезащищенность ПИ от мелкодисперсных частиц грунта, всасываемых внутрь корпуса ПИ после завершения процесса выхлопа (взрыва) сжатого воздуха. Кроме того, переносимый оператором комплекс [2], в ряде случаев в силу своих специфических особенностей может быть заменен мобильной системой на базе транспортного средства, например вездехода.
Известный мобильный сейсморазведочный комплекс [1], принятый за прототип, включает транспортное средство с размещенным на нем пневмоисточником упругих волн, опускаемым в заданную точку мелководья посредством спускоподъемного устройства и подключенным к ресиверам со сжатым воздухом, а также к блоку управления и синхронизации, выполненному на базе малогабаритного компьютера типа "Notebook", подключенного к радиоканалу связи.
При этом в качестве транспортного средства в летний период используется малогабаритный автомобиль, в кузове которого размещены ПИ, спускоподъемное устройство, ресиверы и блок управления и синхронизации, а в зимнее время транспортным средством является снегоход типа «Буран», а ПИ с соответствующими узлами сейсморазведки размещен на прицепной буксируемой платформе, выполненной в виде саней.
Однако комплекс [1], как и другие аналоги [2, 7-9], в виду недостаточной грязезащищенности используемых ПИ (например [4-6]) при работе на предельном мелководье не обеспечивает достаточного предотвращения попадания (всасывания) мелких фракций грунта внутрь ПИ, что может, в ряде случаев, привести к отказу в работе ПИ (заклинивание цилиндра).
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании такой сейсморазведочной системы, которая путем специального конструктивного выполнения устройства для возбуждения сейсмическких сигналов, включающего ПИ, позволила бы на предельном мелководье эффективно исключить попадание мелкодисперсных частиц грунта в пространство между корпусом и цилиндром, в управляющую и рабочую камеры ПИ и тем самым повысить надежность и долговечность работы ПИ.
Основной технический результат предлагаемой сейсморазведочной системы (специальное название: «МИСС» - аббревиатура от мелководный источник сейсмических сигналов) - повышение надежности ее работы на предельном мелководье (0,1-1,0 м) и долговечности путем создания вокруг ПИ водной среды, заключенной в оболочку, исключающую попадание микрочастиц грунта внутрь корпуса ПИ. Дополнительным достоинством предложенной конструкции является возможность использования ее даже на такой мелководной (или заболоченной) местности, где размеры ПИ превышают глубину водного слоя, обеспечивая надежную передачу энергии упругих колебаний в грунт (дно водоема).
Технический результат достигается следующим образом.
Сейсморазведочная система включает транспортное средство с размещенным на нем пневмоисточником упругих волн, опускаемым в заданную точку мелководья посредством спускоподъемного устройства и подключенным к ресиверам со сжатым воздухом, а также к блоку управления и синхронизации, выполненному на базе малогабаритного компьютера типа "Notebook", подключенного к радиоканалу связи.
Отличительной особенностью системы является то, что транспортное средство выполнено в виде вездехода с проходимостью заболоченной местности и мелководных водоемов с глубиной от 0,1 до 1,0 м. Пневмоисточник упругих волн размещен в открытой сверху непроницаемой оболочке, заполненной водой и опускаемой спускоподъемным устройством в заданную точку мелководья. Причем оболочка, выполненная из брезента или полимерной пленки, снабжена элементами крепления к стреле спускоподъемного устройства и имеет укладываемое на дно водоема основание, образованное замкнутыми в шарнирную цепочку пригрузами, закрепленными на оболочке по периметру ее основания, а оболочка заполнена водой до уровня, превышающего уровень поверхности водоема на величину, равную 2-5 глубины водоема.
Система также отличается тем, что пневмоисточник выполнен в виде малогабаритного мелководного источника сейсмических сигналов (МИСС), например по патенту RU 23339 U1, и размещен в нижней части заполненной водой оболочки, либо непосредственно на основании оболочки, уложенном посредством спускоподъемного устройства на дно водоема.
2
Кроме того, отличием системы является то, что основание оболочки выполнено овальной, или круглой, или квадратной, или прямоугольной формы, оболочка имеет форму цилиндра, или усеченного конуса, или усеченной пирамиды с открытой верхней частью, при этом основание оболочки имеет площадь 1,0-2,5 м, а высота оболочки от основания до элементов крепления к стреле спускоподъемного устройства составляет 1,0-1,5 м в зависимости от глубины водоема.
Чертеж иллюстрирует конструкцию предлагаемой сейсморазведочной системы «МИСС».
Система содержит транспортное средство (вездеход) 1, пневмоисточник 2, спускоподъемное устройство 3, ресиверы 4 со сжатым воздухом, блок 5 управления и радиоканала связи, заполненную водой оболочку 6 с основанием 7, шарнирной цепочки пригрузов 8 и элементами 9
крепления. На чертеже также обозначены цифрами: 10 - дно водоема, 11 - уровень поверхности водоема и 12 - уровень заполнения оболочки водой.
Работа сейсморазведочной системы заключается в следующем.
Посредством троса (фала) спускоподъемного устройства 3, размещенного на транспортном средстве 1 (вездеходе с проходимостью заболоченной местности и мелководных водоемов глубиной от 0,1 до 1,0 м), заполненная водой оболочка 6 (при закреплении элементами 9 крепления) с размещенным в ней пневмоисточником 2 опускается на дно 10 водоема. Основание 7 оболочки 6 плотно укладывается на дно 10 посредством пригрузов 8, образующих замкнутую шарнирную цепочку на основании 7 оболочки 6. Шарнирная цепочка элементов 8 компенсирует неровности дна 10 в месте опускания оболочки 6 и обеспечивает надежное контактное взаимодействие ПИ 2 с дном 10 через основание 7 оболочки 6. ПИ 2 (высотой 0,2 0,4 м) полностью находится в воде, заполняющей оболочку 6, даже в случае минимальной глубины водоема (0,05-0,20 м), поскольку уровень 12 заполнения водой оболочки 6 превышает уровень 11 водоема на величину, равную 2-5 глубины водоема. При этом малогабаритный ПИ 2 (например по [4, 5, 6]) может быть размещен как в нижней части оболочки 6, так и (для большей эффективности передачи энергии в грунт дна 10) непосредственно на основании 7 оболочки 6, уложенной на дно водоема.
Сжатый воздух из ресиверов 4 поступает в камеру ПИ 2, и по команде блока 5 управления производится взрыв. Работа может осуществляться также по команде, принятой по радиоканалу в соответствии с программой, реализуемой малогабаритным компьютером "Notebook".
После завершения рабочего цикла ПИ 2 (выхлопа сжатого воздуха) оболочка 6, выполненная из брезента, или полимерной пленки, или из технической ткани, полностью исключает попадание (всасывание) мелкодисперсных частиц грунта внутрь ПИ 2.
Основание 7 оболочки 6 может быть выполнено квадратной, прямоугольной или, предпочтительно, овальной (круглой) формы (наиболее
2
простых в изготовлении), а оболочка 6 имеет форму цилиндра, усеченной пирамиды или, предпочтительно, усеченного конуса с открытой верхней частью. При глубинах мелководья от 0,1 до 0,9 м и в водно-болотной среде основание 7 оболочки 6 может иметь площадь 1,0-2,5 м, а высота оболочки может составлять 1,0-1,5 м в зависимости от глубины водоема.
Таким образом, не оказывая влияния на характеристики излучения ПИ и независимо от размеров ПИ (ПИ целиком находится в заполненной водой оболочке), предлагаемое устройство позволяет достичь полной грязезащищенности от микрочастиц грунта и, соответственно, повышения надежности работы сейсморазведочной системы на предельном мелководье.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналоги:
1. RU 23178 U1, 27.05.2002 (прототип).
2. RU 23203 U1, 27.05.2002 (аналог).
3. RU 2004107007 А, 27.09.2005 (аналог).
4. RU 23339 U1, 10.06.2002 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
5. RU 13705 U1, 10.05.2000.
6. RU 2046372 С1, 20.10.1995.
7. RU 23338 U1, 10.06.2002.
8. RU 7515 U1, 16.08.1998.
9. RU 9533 U1, 16.03.1999.
10. RU 21244 U1, 27.12.2001.
11. RU 13443 U1, 10.04.2000.
12. RU 2034310 С1, 10.04.1995.
13. RU 2171477 С1, 27.07.2001.
14. RU 15117 U1, 10.11.2000.
15. Сейсморазведка. Справочник геофизика / Под ред. И.И.Гурвича, В.П.Номоконова. - М.: Недра, 1981, 464 с.