emblem of the GEOKHI RAS (5778 bytes)

Институт Геохимии и Аналитической Химии
им. Вернадского В.И.

Российской Академии Наук

home page

russian page

english page


Сейсмические пневмоизлучатели группы "ГЕОХИ-УНИСИГНАЛ"


Универсальный излучатель сейсмических импульсов в модульном исполнении, пат. РФ №2161810, G 01 v1/133, 1/137

Аналоги и прототип:

  • пат. США 3805914 G 01 v 1/04;
  • пат. США 4038630 181/111;
  • ас. СССР 1387696 G 01 v 1/137 В. Н. Ефимов и др.;
  • ас. 1708069 G 01 v 1/137 В.М. Переплетчиков и др.;
  • пат. РФ №1025245 G 01 v 1/133 М. И. Балашканд;

   На базе сейсмических пневмоизлучателей "ГЕОХИ-ПНЕВМО" (три варианта) и "ГЕОХИ-ПРОПАН", используемых как пневмопривод, разработан ряд конструктивных схем излучателей: "ГЕОХИ-КАВИТОН", "ГЕОХИ-ТОН" (два варианта), перекрывающих широкий диапазон видео- и тонально-импульсных зондирующих сигналов геоакустики в диапазоне от инфразвуковых до ультразвуковых частот спектра. При этом конструктивные решения позволяют:

  • объединять все излучатели в один модуль со съемными элементами;
  • развить четыре отдельных ряда (по числу базовых пневмоприводов) излучателей по четыре излучателя в каждом ряду ("…ПНЕВМО", "…КАВИТОН","…"ТОН –1", "…"ТОН- 2");
  • соединять однотипные излучатели (на базе "ГЕОХИ-ПНЕВМО") в линейные группы с питанием от одного источника сжатого газа;
  • реализовать излучатели с минимальным объемом пневмокамер (до 1 куб. см. и менее - малая глубинность) и сверхбольших объемов (до 200-500 куб. дм. и более - сейсмологические задачи);
  • реализовать (с пневмоприводом "ГЕОХИ-ПРОПАН") эффективное излучение в условиях сверхбольших давлений окружающей среды (глубокие скважины, большие глубины моря);

   Основное применение разработки связано с областями сейсморазведки и гидроакустики (подробнее см. табл.1. дополнительное- в сфере формирования интенсивных звуковых и ультразвуковых полей с целью интенсификации технологических процессов в промышленностях:

  • химической- ускорение процессов полимеризации, флотация;
  • пищевой- ускорение процессов сбраживания;
  • нефтедобывающей-вибровоздействие на нефтяной пласт, разкальматация скважин;
  • стройиндустрии- упрочнение бетона;
  • морском рыболовстве- привлечение, отпугивание при траловом лове;

   Перспективные и проблемные области возможного применения:

  • экономичный и энергоемкий двигатель внутреннего сгорония ("…ПРОПАН");
  • дистанционное пожаротушение ("…ПНЕВМО"), посредством формирования узконаправленного луча углекислого газа

   По сравнению с пневмоизлучателеми мирового класса, например, конструкция фирмы "BOLT TECHNOLOGYE CORPORATION" USA, конструкция "ГЕОХИ-УНИСИГНАЛ"существенно более эффективна

   Обшими конструктивными элементами лучших прототипов излучателей являются: камеры накопления и подрыва- возврата-торможения, вскрываюший рабочую камеру элемент выполнен в виде массивного поршневого тела, совершающего возвратно-поступательные движения между камерами , в одном из крайних положений, запирая рабочую камеру, в другом, ее разгерметизируя. Реализация сжатого газа в среду происходит через узкий зазор между поршневым телом и камерой накопления, что приводит к существенным потерям запасенной энергии и низкой сейсмической эффективности генерации звука. При этом излучение осуществляется исключительно в сейсмическом диапазоне частот 5-300гц..

   В предлагаемой конструкции камера накопления образована вскрывающими элементами, выполненными в виде подвижных колец, при поджатии которых к друг другу происходит накопление сжатого газа, при раздвижении его реализация в среду. За счет этого конструктивного решения достигается:

  • увеличение площади выхлопа и объема реализуемого рабочего тела;
  • увеличение долговечности конструкции;
  • минимальная металлоемкость;
  • легкая настройка на тип зондирующего сигнала, частотный диапазон (1-50 000 гц), цель пространственно-временного группирования, в конечном счете, решаемую геологическую задачу.
  • при использовании пневмопривода "ГЕОХИ-ПРОПАН"- отказ от дорогостоящих компрессоров, возможность работы при минусовых температурах и на маломерных судах, сохранение работоспособности при сверхвысоких давлениях окружающей среды;

   Расширение частотного диапазона в область акустических тонально-импульсных сигналов на базе пневмопривода выполняется впервые. При этом обеспечивается эффективная генерация сигналов этого типа и в "мертвой" для (электро)гидроакустики полосе частот 500-2000гц. (и ниже). Освоение этого диапазона сигналов может привести к уникальным достижениям в разработках высокоточной аппаратуры для геоакустики и результатам исследований. Причем в силу высоких энергетических характеристик излучателей тонального типа (коэффициент мощности которых можно довести до 80-90% и выше) могут быть разработаны низкочастотные параметрические антенны для глубинного зондирования земли и связи в сейсмологическом диапазоне спектра.

   По вопросам приобретения лицензий и выполнения научно-технических разработок обращаться:

117975 ГСП, Москва, В-334,
ул. Косыгина, 19,
факс 9382054,
Институт Геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского ("ГЕОХИ") РАН,
e-mail.:galimov@gekhi.msk.su;
патентный отдел: т.939 02 07;
от авторов: p_efimov@geokhi.ru;, Ефимов Павел Николаевич.

Таблица 1. Краткая характеристика особенностей применения излучателей группы "ГЕОХИ-УНИСИГНАЛ" по типам в сейсморазведке и гидроакустике

излучатель

геоакустические задачи

возможность применения по двойному назначению. (ВПК)

1

2

3

“ГЕОХИ-ПНЕВМО”

с внешним размеще- нием вскрывающих

элементов.

стандартные сейсмические задачи; диапазон в зависимости от объема 0.1-200 гц.; применение в конструкциях с увеличенным объемом рабочей камеры до 200-300 л.

 

“ГЕОХИ-ПНЕВМО” с внутренним разме-

щением вскрываю- щих элементов

стандартные сейсмические задачи; частотный диапазон в зависимости от объема 0.1-200 гц.; применимость для стандартных и очень маленьких камер менее 1-5 куб. см. (см.описание макета)

 

“ГЕОХИ-АВТО” (без использования электропневмоклапа)

стандартные сейсмические задачи; частотный диапазон в зависимости от объема 0.1-500 гц.; режимы квазигармонических автоколебаний или одиночных сейсмических импульсов.

 

“ГЕОХИ-ПРОПАН” с использованием пропано –воздушных смесей

стандартные сейсмические задачи; частотный диапазон в зависимости от объема 0.1-500 гц.; использование в в условиях низких температур, на маломерных судах.

 

“ГЕОХИ-КАВИТОН”

генерация коротких кавитационных импульсов в диапазоне 100-10000 гц.; методы высокоразрешающей сейсморазведки, замена опасных в эксплуатации электроискровых излучателей типа “Спаркер” или “Бумер”.

есть

“ГЕОХИ-ТОН-1”-вариант с использованием колебательных пластин.

Генерация тонально-импульсных сигналов в диапазоне частот 200-10 000гц.; высокоразрешающие профилографы, методы объемной (“Панорамной ) сейсмики”, гидроакустика.

есть

“ГЕОХИ-ТОН-2”-вариант с использованием колебательного стакана.

 

 

 

"ГЕОХИ-УНИСИГНАЛ" варианты на базе "ПНЕВМО" (два варианта) ,"АВТО", "ПРОПАН"

Генерация тонально-импульсных сигналов в диапазоне частот 1000-50 000гц.; высокоразрешающие профилографы, гидроакустика.

 

Для организаций решающих комплексные сейсмические работы в широком диапазоне спектра зондсигналов и геологических задач

есть

 

 

 

 

 

 

 

есть

   Описание макета Действующий макет для сейсмических работ на неглубоких акваториях и прострелки скважин имеет диаметр 22 мм и длину около 0.5 м. Он снабжен сменными камерами 1,4, и 10 куб. см.; магистрали подвода сжатого газа и управления электропневмоклапаном объединены. Рабочее давление до 50 атм. (воздух, углекислый газ)

   Является базовой конструкцией для отработки буксируемых излучающих кос путем наращивания элементов с запуском от общего электропневмоклапана.