Требования к воздействию:
- сильное, чтобы обеспечить возможность приема волн, отраженных или преломленных от глубоких границ;
- кратковременное, чтобы обеспечить разделение волн от разных границ;
- экономичное;
- транспортабельное;
- экологичное
Ныне взрывное возбуждение полностью запрещено на акваториях.
Созданы невзрывные источники.
Однако при возбуждении колебаний на поверхности создаются интенсивные помехи - поверхностные волны, а проникающие в среду волны сильно поглощаются в слое рыхлых отложений ЗМС.
Поэтому применяют группирование источников и приемников, накопление сигналов при многократном возбуждении колебаний и другие приемы повышения соотношения сигнал/помеха.
Невзрывные источники колебаний
Невзрывные источники колебаний (а. non- explosive sources of outer space oscillations) - устройства, применяемые в сейсморазведочных работах для возбуждения упругих колебаний без использования зарядов взрывчатых веществ. Невзрывные источники сейсмических колебаний делятся на:- вибрационные;
- импульсные
Вибрационные невзрывные источники сейсмических колебаний (вибраторы)
Вибраторы делятся на:- источники непрерывного действия, которые генерируют протяженные во времени квазигармонические сигналы переменной частоты и амплитуды,
- источники дискретного действия, вырабатывающие отдельные импульсы, последовательно следующие друг за другом через 0,03-0,1 сек.
Работа:
Массивный цилиндр, играет роль инерционной массы.Внутри цилиндра помещен поршень, соединенный с опорной плитой источника, прижимаемой к грунту.
Цилиндр является рабочим излучающим элементом гидравлического вибратора является.
- при подаче масла в верхние и нижние полости гидроцилиндра поршень совершает возвратно-поступательные движения, оказывая давление на грунт и возбуждая упругие колебания (для возбуждения поперечных волн гидроцилиндр с поршнем располагается горизонтально).
- управление потоками жидкости в гидроцилиндре осуществляется электрогидравлическим 2-каскадным преобразователем.
- ограниченное применение имеют механические эксцентриковые вибраторы, возбуждающие сейсмические волны путем периодического изменения взаимного расположения центров тяжести вращающихся масс.
Импульсные невзрывные источники сейсмических колебаний
Импульсные источники возбуждают и передают грунту кратковременные нагрузки, продолжительность которых во много раз меньше периода генерирующих волн.Применение невзрывных источников сейсмических колебаний:
- на суше - вибрационные и импульсные источники,
- на шельфе - импульсные источники.
Взрывные источники колебаний
Взрывные источники колебаний - устройства, используемые в сейсморазведке для возбуждения колебаний с помощью взрывного источника.Используются:
- из скважин или любой другой полости в массиве;
- в воздухе над земной поверхностью;
- на шельфе морей.
Работа
- во взрывчатом веществе (ВВ) в очаге взрыва - очаге возбуждения возникает волна детонации, которая за пределами заряда возбуждает ударную волну, создающую процесс сжатия с резким скачком давления, плотности и температуры на ее переднем фронте;
- на внешней границе очага возбуждения - взрывном источнике или излучателе, образуются упругие волны (сейсмический импульс);
- внешняя граница определяется по характерным признакам колебаний, визуально наблюдаемых на сейсмограммах;
- энергия ударной волны, которая возбуждает упругую волну сжатия, снижается с удалением от места взрыва;
- в массиве горных пород на различных расстояниях от очага возникают зоны разрушения, остаточные и упругие деформации;
- форма и энергия упругих волн зависят от размеров и вида очага возбуждения, свойств BB и массива горных пород.
- поток сейсмической энергии, создаваемой подземным взрывом, составляет на границе очага возбуждения около 1% потенциальной энергии заряда;
- на внешней границе очага возбуждения меняется зависимость видимого периода колебаний с расстоянием - он достигает минимального значения, а далее стабилизируется;
- определяющий параметр для установления внешних размеров взрывного источника - скорость смещения поверхности излучателя, критическое значение которой примерно обратно пропорционально плотности среды в степени минус 0,5.
Если, скорость смещения на границе очага превышает критическое значение и для источников выполняются условия, то они относятся к неупругим, в этом случае для описания процесса формирования упругих волн использование только линейной теории упругости неправомерно.
Недостатки взрывных источников колебаний:
- невозможность дистанционного дозирования и контроля мощности взрывного импульса;
- формирования серии импульсов на фиксированной глубине скважины без подъема источника колебаний;
- повышенные требования к технике безопасности работы с ВВ.
Газодинамические источники колебаний
Это устройства, использующие газообразные ВВ, формируемые непосредственно в скважине.Преимущества:
- газовая смесь формируется внутри глубинного скважинного снаряда, помещенного в скважину;
- есть возможность создавать серию ударных импульсов без подъема глубинного снаряда и осуществлять регулировку мощности, определяемую прочностью стенок скважины;
- дистанционный контроль и дозирование интенсивности колебаний
Работа
- постоянный ток по трос-кабелю поступает на газогенератор;
- созданная генератором газовая смесь ВВ заполняет взрывную камеру глубинного снаряда;
- объем смеси контролируется дистанционно с помощью датчика, установленного во взрывной камере;
- при достижении необходимого объема газовой смеси высоковольтным импульсом производится подрыв смеси;
- возникновение взрыва контролируется индикатором.