[实用新型]加速度重锤脉冲震源

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油地震勘探装备技术领域，特别涉及一种脉冲震源，是一种加速度重锤脉冲震源。

背景技术

目前，油气勘探采用炸药小折射施工对人身安全风险大，对植被环境造成破坏，干扰附近住地的居民，在一些民族、宗教、政治敏感地区存在安全隐患，在油田、工矿、文物、村庄、旅游等场所也限制使用爆炸施工。采用重锤脉冲震源能够协助解决这些问题，降低安全风险。重锤脉冲震源也是中、浅层油气勘探良好的补充激发源，还可以用于煤田、矿产资源、水文勘探、地质防灾以及建筑工程等勘探，用途广泛，具有良好的经济前景。

近几年国外陆续发展了加速度落锤脉冲震源系列，用于小折射及敏感地区的中、浅层油气勘探，采集资料获得了用户的认可，成为炸药、可控震源的补充激发源。我国地震队在国内外施工中，多次遇到这种地表脉冲震源的需求，但我国在该领域的研究至今还没有成熟的产品用于形成规模的生产。因此，发展国产的加速度重锤脉冲震源很有必要。

参阅图1。现有的加速度重锤脉冲震源整机行驶状态示意图。重锤脉冲震源4安装在一台通用运载底盘(或无动力拖车)1的后部，车上中部安装有供震源工作的液压动力泵站2（单独发动机驱动）。震源工作时，翻转油缸3推动重锤脉冲震源4竖直立起，升降油缸16将震源下放到地面上，并将车辆的重量尽可能地压在震源平板11上，车载电子、液压系统驱动震源重锤17撞击震源平板11，冲击能量通过震源平板11传入大地产生人工地震波。

参阅图2。现有的加速度重锤脉冲震源结构。导向架14由数根封闭的槽钢焊接成矩形框，矩形框内侧四个角安装有非金属耐磨板24，通过两根翻转轴13铰接在车架上，翻转拉耳15与安装在车架上的翻转油缸一端连接。框架19由两根框架导向槽钢18(长条槽钢）和数块横向钢板加固焊接成“目”字状结构，框架导向槽钢18能在导向架14内侧四个角的非金属耐磨板上导向上下滑动，震源平板11通过两个连接销轴12铰接在框架导向槽钢18上，平板11能够围绕两根销轴12摆动及小范围上下移动。重锤17套装在框架19的内部，重锤与框架之间安装有非金属耐磨板，允许上下运动；重锤上部两侧伸出重锤悬臂22,顶部有两个重锤耳环27。震源气缸20安装在框架19的顶部中间位置，通气加压后活塞杆伸出顶在重锤17的顶部中间位置。两个挂钩油缸21、挂钩26安装在框架19顶部的两侧，气缸推动挂钩绕枢轴25摆动。两个加压油缸23分别安装在两根框架导向槽钢18的内侧，活塞杆可以伸出顶着重锤悬臂22，使重锤17向上运动。两个升降油缸16上端铰接在框架19上，下端铰接在导向架14上。

震源工作时，翻转油缸一端铰接在车架上，另一端铰接在翻转拉耳15上。翻转油缸推动重锤脉冲震源竖直立起，两个升降油缸16将震源下放到地面上，并将车的重量尽可能地压在震源平板11上，车后轮略离开地面，操作开关通过电子、液压系统操纵两个加压油缸23使重锤17向上运动到达顶部，操纵挂钩油缸21使挂钩26钩住重锤耳环27，震源气缸20上腔预先注入的压缩氮气被再次压缩储存能量，然后加压油缸23向下运动缩回到头，此时震源处于待激发状态。操作开关通过电子、液压系统操纵挂钩油缸21使挂钩26瞬间脱开重锤耳环27，震源激发气缸20储存的压缩能量瞬间膨胀，驱动重锤17向下高速运动撞击震源的平板11，冲击能量通过平板11传入大地产生人工地震波。

这种总体布局的车载式加速度重锤脉冲震源，不能将整车的重量全部作为震源平板的压重，比较适合于中、小能量型，对于大能量型则需要较大吨位的车辆，整车的外形尺寸比较大，在村庄、旅游场所、林区等需要重锤脉冲震源的场所使用受到限制。同时，由于采用导向架翻转结构设计，使得该重锤脉冲震源竖直摆正位置操作不便，操作人员经常下车到后部操作摆放，影响施工效率。

根据前期进口少量产品的应用情况，还需要解决以下问题，才能够在油气勘探中推广应用：①增大震源激发能量，使勘探目的层接近3000米；缩小运载底盘外形尺寸和减轻不能作为压重的重量，提高越野通过能力；②震源激发一致性要好，激发子波应具有较好的相似性，便于后期资料处理；③避免或减少重锤激发后反弹产生的二次激发，提高激发信号的信噪比；④降低重锤激发后对车体的反作用力产生较大的脉冲冲击，提高整机的可靠性，减少长时间使用对操作人员健康的影响；⑤震源操作要方便，提高施工效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种加速度重锤脉冲震源，具有越野通过能力较强、激发一致性较好、噪音低及高可靠性，用于中、浅层油气资源勘探、小折射表层调查，以及煤田、矿产资源、水文勘探、地质防灾、工程勘探。