CN208953700U - 一种基于气体反应的高能量*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于气体反应的高能量***,包括一个腔体,所述腔体为几何对称结构;所述腔体外壳上设有注气管,所述注气管与腔体内部连通,所述注气管上设有截止阀;所述腔体内设有电点火元件,所述电点火元件通过连接线与腔体外部的点火控制器连接;所述腔体上设有至少一个气体释放口,所述气体释放口设有将其密封的***膜片。本实用新型体积小、结构简单、操作方便、单炮输出能量大,可在陆地全地形环境和海洋环境中使用。
Description
技术领域
本实用新型属于地球物理勘探装备技术领域,具体地涉及一种应用于陆地或海上的基于气体反应的高能量***。
背景技术
人工震源是地震波探测领域的重要技术装备。目前常用的人工震源包括如下几种:***震源、电火花震源、落锤、可控震源车、高压空***等。***震源是目前地震勘探中最常用的震源,但***会对环境造成较大的污染和破坏,且是属于国家严格管控产品,需国家审批,监管相当困难,而且成本高,具有高危风险。电火花震源存在体积大、激发能量较低、高压操作危险、昂贵的功率器件易损等缺陷,由于激发频率较高,衰减大,仅适合浅层勘探。落锤震源是采用小到几十公斤,大至几十吨的重物从高处自由落体直接撞击地面产生地震波,存在体积大、质量重、携带不方便、操作非常繁琐、成本高等缺点。可控震源车具有在一定范围内连续调节地震波频率、输出力可控等优点,但是***复杂、价格昂贵、工作噪声大、输出能量有限,一般由重型卡车托载进行作业施工,在深层勘探中需要多台震源车联用,易形成噪声污染与植被破坏等问题,其应用范围受到了一定的限制。
***震源是依靠高压气体突然释放的方式产生振动,是一种具有绿色环保、精度高、重复性好等诸多优点的震源,目前成为一种海上地震勘探广泛使用的重要震源装备,占据95%的震源市场。但是,***震源在陆上使用比较少见,由于***需要在较大型的水库激发,使其在陆地上使用受到极大限制。此外,***的结构复杂,气体释放需依靠滑阀/梭阀滑动打开气体释放通道(陈宪战,刘昊,傅德莲等,***震源结构的初步研究,物探装备,2009,19(增刊),7-14),如BOLT***(马跃军,BOLT***震源工作***故障分析与应用的探讨,物探装备,2002,12(2),117-120),导致***在海洋腐蚀环境以及江河等多泥沙恶劣环境下使用易出现故障,需进行大量的维护、保养、检修等工作。再者,采用此类方式工作的******,受到气体增压装置的限制,其工作压力一般在30MPa以内,震源能量密度很难进一步提高。为了提高激发能量需采用***阵列方式,但是这种方式又有同步或时序要求,***同步误差根据具体测试条件来确定,国际上通用的***同步表征是:在常规地震勘探时,***同步误差的绝对值小于或等于1ms,在进行高分辨勘探时,同步误差为0.3~0.5ms(周宝华,刘威北,***震源的发展与使用分析(下),物探装备,1998,82,1-10)。现有***依靠机械运动释放高压气体,因此同步或时序精度的进一步提高也很困难。现有***震源工作时均需从增压***连接高压气体管路至***,受到管路长度的限制,工作深度很难进一步提高,目前一般都小于10m,不能布放到海底进行激发以提高探测精度。更重要的是,***震源***成本高、价格昂贵,海洋***震源需配备大功率空压机***等辅助设备,仅大功率空压机***就需要上千万元。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术限制及使用条件限制的问题,设计一种体积小、结构简单、操作方便、单炮输出能量大的高能环保***,可在陆地全地形环境和海洋环境中使用。
本实用新型是通过如下技术方案实现的:一种基于气体反应的高能量***,包括一个腔体,其特征在于:
所述腔体为几何对称结构;所述腔体外壳上设有注气管,所述注气管与腔体内部连通,所述注气管上设有截止阀;所述腔体内设有电点火元件,所述电点火元件通过连接线与腔体外部的点火控制器连接;所述腔体上设有至少一个气体释放口,所述气体释放口设有将其密封的***膜片。
进一步地,所述腔体的形状为圆筒形。
进一步地,所述电点火元件位于圆筒形腔体内几何中心位置,气体释放口有2个,对称设置于圆筒形腔体两端。
进一步地,所述气体释放口有1个,设于圆筒形腔体的一端,腔体的另一端为固壁,电点火元件设于固壁端。
进一步地,所述腔体为球形。
进一步地,所述电点火元件位于球形腔体内几何中心位置,气体释放口有4个,且为几何对称设置。
进一步地,所述电点火元件位于球形腔体内几何中心位置,气体释放口有3个,且为几何对称设置。
进一步地,每个所述***膜片的强度相同。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1、无机械运动部件,使用可靠性高,对恶劣环境适应性强。
2、利用了气体反应释放的化学能,在相同初始压力下能量密度远高于压缩气体,因此可以在较低的注气压力下获得较高的气体释放压力。以初始注气压力10MPa为例,反应后释放气体压力可以达到数百MPa以上,这是目前以压缩气体为工作介质的***震源无法达到的。并且在气瓶压力加注即可满足使用要求的情况下,可免于使用目前压缩气体所必须的增压设备。
3、气体的加注是在布放***震源之前完成,布放***震源时不需要高压气体管路连接,不仅***可靠性提高,而且其水下工作深度几乎不受限制。
4、在采用***震源阵列工作状态时,同步及时序控制精度相比于目前的压缩气体***震源较易实现。
5、如气体加注采用反应当量比的氢气、氧气,反应产物为高温高压水蒸气,反应产物气体冲破***膜片产生振动波,产物气体冷却后成为液态水,密度与周边介质淡水、海水几乎一致,因此可以大大抑制甚至消除振动波中气泡脉动分量,且产物对环境完全无毒无害。
6、如探测中需要利用气泡脉动分量,通过初始气体加注种类及质量的调节,可以实现对气泡脉动分量的控制。
7、不仅可在海洋环境中使用,也可作为陆地各种地质条件下的震源,不会对大地土壤造成环境污染。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
图3是本实用新型实施例三的结构示意图。
图4是本实用新型实施例四的结构示意图。
其中,1-腔体;2-注气管;3-截止阀;4-电点火元件;5-连接线;6-气体释放口;7-***膜片。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1-4所示,一种基于气体反应的高能量***,包括一个腔体1,所述腔体1为几何对称结构;所述腔体1外壳上设有注气管2,所述注气管2与腔体1内部连通,所述注气管2上设有截止阀3;所述腔体1内设有电点火元件4,所述电点火元件4通过连接线5与腔体1外部的点火控制器连接;所述腔体1上设有至少一个气体释放口6,所述气体释放口6设有将其密封的***膜片7。
实施例一中,所述腔体1的形状为圆筒形,圆筒两端开口,形成两个气体释放口6,两个气体释放口6都由***膜片7进行密封,且两个***膜片7的强度相同;所述电点火元件4设于圆筒几何中心位置,并与连接线5连接。
实施例二中,所述腔体1的形状为球体,球体上设有四个对称的气体释放口6,每个气体释放口6都由***膜片7进行密封,且每个***膜片7的强度相同;所述电点火元件4设于球体中心,并与连接线5连接。
实施例三中,所述腔体1的形状为球体,球体上设有三个对称的气体释放口6,每个气体释放口6都由***膜片7进行密封,且每个***膜片7的强度相同;所述电点火元件4设于球体中心,并与连接线5连接。
实施例四中,所述腔体1的形状为圆筒形,圆筒的一端为密封的固壁,电点火元件4设于固壁端的端头,并与连接线5连接;圆筒的另一端开口,形成气体释放口6,气体释放口6由***膜片7进行密封。
本实用新型在使用时,首先在腔体1几何中心装配电点火元件4,并连接连接线5;然后在气体释放口6上装配***膜片7,在腔体1的壳体上装配注气管2,在注气管2上装配截止阀3,然后通过气体管路连接气源。
可燃气体及氧气按照气源经气体管路、截止阀3、注气管2的流向向腔体1内加注,可燃气体及氧气的质量根据需要而定。气体质量可由气体管路上的气压表或压力传感器监测气体压力,各组分气体的分压力根据分压定律计算得到。
加注完毕后,关闭截止阀3,卸下气体管路,再将高能量***震源布放至工作地点,最后通过点火控制器经连接线5给电点火元件4通电,电点火元件4引发腔体1内气体反应(燃烧、爆燃、爆轰)产生高温高压气体,高温高压气体使***膜片7瞬间破裂,释放气体产生振动波。
Claims (8)
1.一种基于气体反应的高能量***,包括一个腔体(1),其特征在于:
所述腔体(1)为几何对称结构;所述腔体(1)外壳上设有注气管(2),所述注气管(2)与腔体(1)内部连通,所述注气管(2)上设有截止阀(3);所述腔体(1)内设有电点火元件(4),所述电点火元件(4)通过连接线(5)与腔体(1)外部的点火控制器连接;所述腔体(1)上设有至少一个气体释放口(6),所述气体释放口(6)设有将其密封的***膜片(7)。
2.如权利要求1所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:所述腔体(1)的形状为圆筒形。
3.如权利要求2所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:所述电点火元件(4)位于腔体(1)内几何中心位置,气体释放口(6)有2个,对称设置于腔体(1)两端。
4.如权利要求2所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:所述气体释放口(6)有1个,设于腔体(1)的一端,腔体(1)的另一端为固壁,电点火元件(4)设于固壁端。
5.如权利要求1所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:所述腔体(1)为球形。
6.如权利要求5所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:所述电点火元件(4)位于腔体(1)内几何中心位置,气体释放口(6)有4个,且为几何对称设置。
7.如权利要求5所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:所述电点火元件(4)位于腔体(1)内几何中心位置,气体释放口(6)有3个,且为几何对称设置。
8.如权利要求1-3、5-7任意一项所述的一种基于气体反应的高能量***,其特征在于:每个所述***膜片(7)的强度相同。
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CN110646836A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 四川伟博震源科技有限公司 | 一种气爆横波震源激发装置及激发方法 |
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