УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ НА МЕСТНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СЕЙСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к сейсморазведке, а именно к устройствам для подбора, перевозки по профилям и размещения на местности элементов приемно-регистрирующей сейсмической системы, включающей телеметрические кабели и приемные блоки, состоящие из сейсмоприемников, соединительных проводов, блоков преобразования сейсмических данных.
Наиболее близким аналогом является устройство, включающее транспортное средство, снабженное катушками или барабанами для намотки кабеля и рабочей площадкой для размещения персонала и приемных сейсмических блоков [Справочник геофизика, том четвертый, Сейсморазведка, под редакцией И.И. Гурвича и В.П. Номоконова, изд-во "Недра", М., 1966, стр.644-645].
Основной недостаток такого устройства следующий: при длине кабеля в несколько сотен метров, барабан с намотанным на него кабелем имеет большой момент инерции и при неравномерном движении транспортного средства происходит резкое натяжение кабеля при ускорении движения транспортного средства, либо резкое ослабление кабеля с образованием петель за счет вращения барабана по инерции при замедлении движения транспортного средства. После замедления транспортного средства вращение барабана останавливают, а при дальнейшем движении происходит рывок кабеля, который может привести к его разрыву.
Другой недостаток прототипа состоит в низкой производительности и высокой трудоемкости работ по подбору и размещению на местности элементов сейсмической системы, так как приемные сейсмические блоки
подбирают, сматывают и загружают на рабочую площадку вручную, при этом рабочие движутся по профилю пешком. При размещении элементов системы на профиле, вручную производят отбрасывание кабеля на край сейсмического профиля, разбрасывание приемных блоков по профилю, размотку приемных блоков и установку сейсмоприемников на грунт. В такой работе принимает участие бригада численностью до 9 человек, движущихся по профилю пешком.
Задача состоит в повышении производительности и снижении трудоемкости работ по подбору элементов сейсмической системы и размещению их на местности.
Задача решается тем, что известное устройство для размещения на местности элементов сейсмической системы, включающее транспортное средство с установленными на нем смоточно-размоточным механизмом для кабеля и рабочей площадкой для приемных сейсмических блоков, согласно полезной модели, смоточно-размоточный механизм выполнен в виде соединенных между собой привода подачи кабеля, хобота и датчика движения кабеля, а рабочая площадка снабжена сцепными устройствами с закрепленными на них клеммами для электрического питания приемных сейсмических блоков.
Сущность предложенной полезной модели состоит в том, что смоточно-размоточный механизм, включаюет привод подачи кабеля, позволяющий загрузить кабель на транспортное средство, либо выгрузить из него, хобот, обеспечивающий размещение кабеля на профиле на заданном расстоянии от транспортного средства, и датчик движения кабеля, выдающий сигналы, связанные с прохождением через него, вмонтированных в кабель разъемов. Рабочая площадка снабжена сцепными устройствами с закрепленными на них клеммами для электрического питания приемных сейсмических блоков.
Предложенная полезная модель практически полностью исключает применение ручного труда при подборе, перевозке по профилям и
размещению на местности элементов сейсмической системы, что позволяет выполнить большие объемы операций персоналом из двух человек.
Предложенное устройство схематично изображено на чертеже. Оно включает короб 1 и рабочую площадку 2, размещенные на прицепном транспортном средстве, например на санях 3, снабженных прицепным устройством 4 для соединения с тягачом (на чертеже не показано). На рабочей площадке 2 установлены блок электрического питания 5 и пульт управления 6. С коробом 1 механически соединены стойки 7, на которых установлен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси смоточно-размоточный механизм, выполненный в виде привода 8 подачи кабеля, к которому присоединен хобот 9 с установленным на нем датчиком 10 движения кабеля. Кабель 11с вмонтированными в него разъемами 12 проведен через датчик 10 движения кабеля, хобот 9 и привод 8 подачи кабеля в короб 1. В задней части рабочей площадки 2 установлены сцепные устройства 13, на которых закреплены клеммы 14 для электрического питания приемных сейсмических блоков 15, которые также снабжены соответствующими сцепными устройствами 16 и клеммами электрического питания 17. Кроме того, на санях закреплены отбойные элементы 18, защищающие хобот 9 и датчик 10 от столкновения с препятствиями и перила 19, огораживающие часть рабочей площадки на которой находится обслуживающий персонал. Блок электрического питания 5, пульт управления 6, привод 8 подачи кабеля и датчик 10 движения кабеля соединены между собой электрическими линиями по известной общепринятой схеме (на чертеже не показаны).
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии кабель 11 с вмонтированными в него разъемами 12 загружен в короб 1, его конец выведен из короба через привод 8 подачи кабеля, хобот 9, и датчик 10 движения кабеля. Приемные сейсмические блоки 15 своими сцепными устройствами 16 и клеммами
электрического питания 17 соединены со сцепными устройствами 13 и клеммами 14 электрического питания, расположенными на рабочей площадке 2.
В таком состоянии устройство с элементами сейсмической системы перевозят буксируемым или самоходным транспортным средством к месту размещения, при этом от блока электрического питания 5 через пульт управления 6 и клеммы электрического питания 14 и 17 происходит подзарядка аккумуляторов (на чертеже не показаны), расположенных в приемных сейсмических блоках 15, перемещаемых по профилю волоком. Оператор и его помощник находятся на рабочей площадке 2 устройства. При подходе устройства к начальной точке размещения элементов сейсмической системы, оператор через пульт управления 6 подает питание от блока электрического питания 5 к приводу 8 подачи кабеля для выгрузки кабеля 11 на грунт. При прохождении через хобот 9 и датчик 10 движения кабеля первого разъема 12, вмонтированного в кабель, датчик 10 движения кабеля, питаемый от блока питания 5 выдает сигнал, который воспринимается помощником оператора для ручного, либо автоматического разъединения сцепных устройств 13 и 16, расположенных рядом с кабелем. Таким образом, на местности оказываются рядом расположенные разъем 12 и головная часть приемного сейсмического блока 15. При применении радиоразъемов приемо-передающие устройства кабеля и приемного сейсмического блока оказываются в зоне рабочего взаимодействия. При дальнейшем движении устройства по профилю оператор через пульт управления 6 регулирует темп выгрузки кабеля 11 так, чтобы следующий разъем 12 был выгружен на заданном пикете профиля. Помощник оператора перецепляет следующий приемный сейсмический блок 15 к сцепному устройству 13, наиболее близкому к кабелю 11, для того, чтобы приемный сейсмический блок 15 в процессе движения устройства вышел на заданную линию. В момент выгрузки следующего разъема 12 от датчика 10 движения кабеля поступает сигнал
для отцепления очередного приемного сейсмического блока 15. Описанные операции повторяются до полной выгрузки кабеля 11 и оставления на грунте всех приемных сейсмических блоков 15, аккумуляторы которых были подзаряжены в процессе движения устройства к месту размещения кабеля 11 и блоков 15. Отбойные элементы 18 предохраняют хобот 9 и датчик 10 движения кабеля от столкновения с препятствиями (например, стоящими на краю профиля пнями и деревьями). После выполнения общеизвестного процесса сейсморазведочных работ устройство перевозится в начальную точку размещения для подбора и перевозки кабеля 11 и приемных сейсмических блоков 15 на новое место.
При смотке кабеля и подборе приемных сейсмических блоков в процессе движения устройства вдоль профиля с размещенными на профиле кабелем 11 и приемными сейсмическими блоками 15 оператор через пульт управления 6 подает электрическое питание к приводу 8 подачи кабеля для загрузки в короб 1 кабеля 11, проведенного через датчик 10 движения кабеля, хобот 9 и привод 8 подачи кабеля. Помощник оператора в момент прохождения устройства мимо головной части очередного приемного сейсмического блока 15 подхватывает специальным крюком сцепное устройство 16 и, подтягивая, соединяет его со сцепным устройством 13, самым дальним от кабеля 11. Так, в процессе непрерывного движения весь кабель 11 загружается в короб 1, а все приемные сейсмические блоки 15 оказываются сцепленными с устройством. Перила 19 служат помощнику оператора для упора при подтягивании каждого приемного сейсмического блока 15 к сцепному устройству 13.
Стойки 7 служат для поднятия привода 8 подачи кабеля на высоту, достаточную для свободного равномерного распределения кабеля 11 в коробе 1 и исключения его запутывания при выгрузке.
В качестве примера рассмотрим устройство для выполнения высокоразрешающей, высокоточной сесморазведки в северных районах в зимнее время. Для обеспечения удвоения точности и разрешенности сейсморазведки необходимо, по крайней мере, в 5 раз уменьшить шаг приемных каналов, иными словами, уменьшить расстояние между приемными каналами, с обычно применяемых 50 метров, до 10 метров.
3
Таким образом, при длине активной части приемной системы, равной 4800 м, на ней размещается 480 приемных каналов. Обычно, при отработке профиля применяется полуторный комплект каналов, т.е. перемещение будет осуществляться по 240 каналам. При длине одного буксируемого приемного сейсмического блока 50 метров (высокая работоспособность и качественный контакт с грунтом буксируемых кос такой длины установлены экспериментально) на нем будет распределено 10 приемных каналов и устройство должно иметь 24 сцепных устройства 13, которые равномерно размещаются на ширине саней по внешним краям полозьев 2600 мм. При этом каждый приемный сейсмический блок будет иметь ширину 80 мм, такая ширина достаточна для размещения сейсмоприемников, соединительных приводов, блоков преобразования сейсмических сигналов, радиостанций и аккумуляторов. Для размещения кабеля длиной 2400 метров достаточен короб объемом 7,8 м (длина 3 м, ширина 2,6 м, высота 1м). В качестве тягача может быть применен трактор Т-130Б шириной 3,2 м с тяговым усилием 10 тонн.
Устройство может быть смонтировано и на самоходном транспортном средстве, например на вездеходах ГАЗ-71, ГТ-Т, МТЛБ и др.
Блок электрического питания 5 может быть автономным (электростанция мощностью 3-5 квт, либо, получающим электрическое питание от генератора транспортного средства).
Экономический эффект от применения устройства определяется повышением скорости подбора и размещения элементов сейсмической системы на 50-100%, а также сокращением обслуживающего персонала на
6-7 человек с соответствующим исключением из полевого обеспечения спецодежды, инвентаря, жилых помещений и продуктов питания.
При сметной стоимости отработки одного километра профиля высокоточной сейсморазведки в северных районах в 150 тыс. рублей, доля сейсморазведки составит 50 тыс. рублей. Одно устройство обеспечит выполнение за полевой сезон 600 пог. км, что по стоимости доли сейсморазведки составит 30 млн. рублей, а экономический эффект в 30% составит 9 млн. рублей на одно устройство.