Импульсный источник возбуждения "Геотон" - Оборудование, услуги, материалы - Neftegaz.RU
...

Импульсный источник возбуждения "Геотон"

Импульсный источник возбуждения "Геотон"

   Электромагнитный источник сейсмических волн «Геотон» предназначен для возбуждения сейсмических колебаний в земной коре при проведении сейсморазведочных работ.
   Источник «Геотон» относится к группе импульсных наземных невзрывных источников сейсмических колебаний, исполнительный механизм которого осуществляет единичные воздействия на геологическую среду. Длительность этих воздействий меньше периода возбуждаемых колебаний.
   Область применения – работа при проведении профильных и площадных сейсморазведочных работ, региональных геофизических исследованиях с применением невзрывных источников возбуждения сейсмических колебаний, работ ВСП.
  В основе конструктивного решения импульсного электромагнитного сейсмоисточника положена идея применения в качестве источника силы короткоходового электромагнита, возбуждаемого от импульсной схемы питания, обеспечивающей энергопреобразование в режиме, близком к постоянству потокосцепления магнитного поля электромагнита [1]. Это решение позволило обеспечить к.п.д. преобразования энергии, потребляемой от емкостного накопителя схемы питания, (60-70)% и развивать усилия в десятки тонн длительностью (5-8)•10-3 с, что и определило эффективное создание сейсмических волн в необходимом для сейсморазведочных работ частотном диапазоне.
На рис.1 приведена конструктивная схема электромагнитного сейсмоисточника. Излучателем сейсмических волн является жесткая, помещенная на грунте плита 1, на которую оперт массивный пригруз 2 с закрепленным на нем индуктором электромагнита 3. Якорь 4 электромагнита оперт на стойки 5 на плите 1 и отделен от индуктора зазором 6, который может регулироваться для обеспечения наиболее эффективного создания импульсного воздействия на грунт с различными реологическими свойствами. При подаче в обмотку возбуждения 7 импульса тока необходимой величины и длительности возникает магнитный поток Ф, а между якорем и индуктором электромагнита возникает усилие 8 до 30•104 ньютон. Это усилие через стойки 5 передается на плиту 1, в результате чего плита перемещается вниз и осуществляет импульсное воздействие на грунт, сопровождающееся созданием сейсмической волны. Под действием электромагнитной силы 8 индуктор перемещается вверх. В результате встречного движения якоря вниз, а индуктора вверх зазор 6 выбирается, происходит ударное взаимодействие якоря с индуктором и в дальнейшем индуктор с пригрузом перемещаются вверх в поле тяжести. Их плавное перемещение из верхнего положения в исходное на плите 1 обеспечивается демпферами, что исключает создание волн-помех при возврате пригруза в исходное положение на плите.
   Предложенное техническое решение [1] было использовано его авторами при совместной с “Енисейгеофизикой” разработке серии импульсных санных и на автомобильной транспортной базе импульсных сейсмоисточников “Енисей” и “КЭМ [2]. Это же техническое решение было использовано при разработке импульсного сейсмоисточника “Геотон [3].
                                     Длительность силового воздействия на грунт регулируется напряжением заряда емкостного накопителя (оперативно) и изменением величины зазора 6 между якорем и индуктором, что позволяет проводить настройку работы сейсмоисточника для обеспечения его наиболее эффективной работы на грунте с различными реологическими характеристиками.
Повышенная жесткость излучающей конструкции, совместно с персонифицированной схемой контроля и управления позволяет получать высокую повторяемость излучаемого импульса желаемой формы, а также формировать направленный фронт излучения. Источник «Геотон» может использоваться как в единичном исполнении при проведении сейсморазведочных работ по изучению верхней части разреза, а также в качестве модуля при построении более мощных систем возбуждения, путем соединения нескольких источников в группы. 

     Управление сейсмоисточником «Геотон» осуществляется при помощи пульта управления (ПУ), расположенного в транспортном средстве.

Основные функции ПУ:

 управление зарядкой каждого источника или всех источников в группе.
 управление ручным запуском всех или каждого источника в отдельности.
 управление аварийным отключением всех источников от источника напряжения.
 получение сигнала запуска от дешифратора и передача его к каждому источнику с целью синхронного сейсмического воздействия.
 контроль над синхронностью работы каждого источника. Для чего в состав сейсмоисточника включены акселерометры, установленные на излучателях каждого источника.
 получение и запись на РС параметров силы воздействия, формы импульса и др. для последующей интерпретации.
 обеспечение синхронного срабатывания источников в окне 50 мкс.
    В качестве основных достоинств сейсмоисточников «Геотон» можно назвать:

- Надежность конструкции и простота обслуживания, надёжность в работе.
- Низкое энергопотребление на единицу силы (квт/ньютон).
- Высокий электромеханический к.п.д.
- Высокое отношение развиваемой силы/на массу источника (ньютон/кг).
- Расширенный диапазон рабочих температур (до минус 40 С°), благодаря использованию специальных сортов стали.
- Повторяемость сейсмических сигналов, возбуждаемых источником, при накапливании.
- Практически не нарушают структуру грунтов при работе (экологически чисты), т.к. воздействие происходит в области линейных деформаций грунта.
- Наличие точной стабилизации напряжения на емкостном накопителе.
- Возможность регулирования в широком диапазоне напряжения на накопителе.
- Наличие системы контроля за работой каждого источника и группы в целом.
- Хорошая проходимость, обусловленная меньшим весом и габаритами источника.
- Большие возможности при группировании и расстановки источников на профиле (рис. 2-4).
- Жесткая конструкция позволяет добиться высокой повторяемости и идентичности сигнала между источниками.
- Небольшие размеры излучающей плиты позволяют получить более высокочастотный спектр возбуждаемых сейсмических сигналов.

Литература:
1.АС СССР №1261466. (Ивашин В.В., Чуркин И.М., Милорадов И.А.).
2.Патент РФ №2171478 (Детков В.А., Ивашин В.В., Певчев В.П.). Бюл.№21, 2001г.
3.Свидетельство на полезную модель №23688 (Иванников Н.А., Резвов В.В.)