[发明专利]用来在水下环境中产生压力波的系统

权利要求书

1.一种用来产生压力波以便在海洋环境中进行深水地震勘探的装置，包括缸体，该缸体限定轴线，并且在该缸体中设有冲击活塞和泵活塞，每个活塞相对于所述轴线具有两个相对侧，这两个相对侧中的一个叫做撞击侧，各活塞沿与所述轴线相平行的方向滑动、并且适于对着彼此冲击，所述冲击与相对的各所述撞击侧相应，其中，所述泵活塞在与所述撞击侧相对的侧上与海洋环境的水相接触，

其中，所述冲击活塞在与所述泵活塞撞击之前的行程长度能被调节，以便改变所述装置的声发射特性。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，设有气体的压力产生装置，该气体的压力产生装置适于抵靠所述泵活塞推进所述冲击活塞。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，气体的压力产生装置包括预压缩气体罐，该预压缩气体罐始终保持在所述用来产生压力波以便在海洋环境中进行深水地震勘探的装置中，并且不释放到水中，该预压缩气体罐通过专用阀与缸体联通，所述冲击活塞和泵活塞在所述缸体中滑动。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，设有产生装置，该产生装置构造为用以产生洛伦茨电磁力，该产生装置通过由与所述缸体成一体的电路和与所述活塞成一体的电路产生的磁场，用来将所述冲击活塞向所述泵活塞推进。

5.一种用来产生压力波以便在水下环境中进行深水地震勘探的系统，该系统包括能够在水下和水面上航行的一个自主水下运载工具或集群地组织的多个自主水下运载工具，每个自主水下运载工具机载地包含或夹带一个或更多个地震源，所述地震源由根据权利要求1至4中的至少一项所述的装置产生。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述运载工具装有自动航行系统、机载数据获取系统、信息的相互交换装置，这些信息与所述源的位置、速度、构造、航行数据以及声发射的同步有关，其中，数据流和控制信号经电缆和/或在声学支持设备上和/或在电磁支持设备上传输。

7.根据前述权利要求5至6之一所述的系统，包括一个或更多个水面基站，这些水面基站用来向所述运载工具供给技术服务，能够安装在冰上，如果没有冰层，则也能够漂浮在水面上，并且在所述水下运载工具的浸没期间在水面本身上运动，所述水面基站包括用于所述运载工具的停泊处，用于电能、气体及技术流体的供给，为了在航行期间在所述水下运载工具上的装置和设备的效率的状态的控制操作以及远程通信系统的控制操作，所述运载工具能够与所述水面基站机械地脱开，或者借助于脐带式管缆保持连接到它上，该脐带式管缆适于携带通信电缆和/或用于技术流体的管线。

8.一种用来产生压力波以便在海洋环境中进行深水地震勘探的方法，借助于根据权利要求1至4至少一项所述的装置执行，包括如下步骤：

a)通过气体的压力作用，抵靠所述泵活塞推进所述冲击活塞；

b)所述泵活塞借助于与所述冲击活塞冲击那侧相对的侧，将压力波传递到所述海洋环境的水；

c)所述冲击活塞继续其与所述泵活塞成一体的行程。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在经历跟随所述活塞的行程的膨胀之后，所述气体借助于如下方式被重新压缩：

a)在蓄能器罐中积累的压力能量，该蓄能器罐包含气体和液体，并且其中，能量借助于泵的系统被供给，所述泵注入液体，压缩其中包含的气体；

b)冲击活塞和泵活塞二者的后退运动，该后退运动在与相对于与发射罐的气体的膨胀阶段相关的方向相反的方向上、沿所述缸体发生，所述泵活塞的运动通过液体的压力作用而产生，所述液体包含在所述蓄能器罐中，在所述蓄能器罐中，借助于所述泵的作用，相对于在所述发射罐中力的值，将压力保持在较高值下。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，作用在所述冲击活塞上的气体的压力作用由预压缩气体罐提供，该预压缩气体罐始终保持在所述装置中，并且不释放到水中，该预压缩气体罐通过专用阀与缸体联通，所述冲击活塞和泵活塞在所述缸体中滑动；在罐中包含的气体在冲击活塞的隔离运行期间、和在冲击活塞和泵活塞的耦合运行期间膨胀，并且在以后阶段利用高强泵被重新压缩，该高强泵由电动机致动，该电动机由专用电池组供电。