[发明专利]一种随钻激发泥枪震源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种随钻激发泥枪震源装置及工艺方法，属于地球物理勘探技术领域。

背景技术

目前陆地石油勘探主要使用可控震源和井炮炸药作为激发源，在水深大于3m的水域使用气枪震源作为激发源，而在0-1.5米水深的水陆交互地带及沼泽地区，由于可控震源和气枪船无法行驶和通过，只能采用炸药，这就额外需要相应的钻机、运输等设备，施工成本较高，并且还存在如下问题：环保性差、安全隐患较多，且在一些地区当地政府或油公司不允许使用炸药，造成在这些地区没有合适的激发源，勘探施工方法相应也成为空白。

国外气枪生产厂家已研制出可在泥中激发的泥枪，但仅限于产品，未获得成功应用。也有国内外相关公司进行气枪和泥枪的应用领域拓展研究，基本上分为两种：一种是将气枪置于一盛满水等介质的封闭空间而成为陆地气枪；另外就是将气枪头部做成锥体，通过机械等手段垂直把气枪压入地下。由于气枪在地面之上或埋置深度较浅，地震波不能有效下传，均未能应用于实际生产。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种随钻激发泥枪震源装置及工艺方法。利用气枪环保、高效等的特点，研究一套随钻激发泥枪震源系统及技术，在钻井时，泥枪可跟随钻具同步钻入设定激发深度，随后激发，能量易于下传，代替炸药，满足0-1.5m极浅水区域及沼泽地区的绿色环保勘探要求。

一种随钻激发泥枪震源装置，包括沼泽运载底盘、空压机系统、钻机、导向管、钻具总成、枪控系统，其中钻机包括钻架、加压提升油缸、拖板、夹持器、动力头、马达，钻具总成包括钻具、泥枪、钻杆、止转杆、电气滑环、法兰；

钻机布置在沼泽运载底盘的两侧，能够采用螺旋钻井、泥浆钻井或冲击钻井；

泥枪固定于中空的钻具内部，钻具在泥枪出气口处同样开设有出气口，在钻井的同时将泥枪沉放至地下，激发后，提钻即可搬迁；

在旋转的钻杆上安装有电气滑环，能够将旋转的钻杆、钻具、泥枪与静止的空压机系统和枪控系统连接起来；

钻架的顶部外端面上固定有止转杆，从而限制电气滑环的连续旋转；

空压机系统通过螺栓安装固定在沼泽运载底盘的上平面的中间位置，空压机的排气量为1m³/min，最高压力为5000psi；枪控系统安装固定在沼泽运载底盘的驾驶室内部；

4个钻机通过销轴分别安装固定在沼泽运载底盘的两侧，左右对应的钻机前后位置相互错开100mm。

钻机包括钻架、加压提升油缸、拖板、夹持器、动力头和马达，马达安装固定在动力头上端的动力输入端，动力头通过两个小销轴与拖板连接在一起，拖板两侧有燕尾槽，能够沿钻架的导轨上下滑动；夹持器安装固定在钻架导轨的最下端；加压提升油缸安装在钻架的中间位置，上下两端由钻架的两个压板夹紧，加压提升油缸驱动拖板并带动动力头上下移动。

钻具总成包括钻具、泥枪、钻杆、止转杆、电气滑环和法兰，泥枪外径与钻具内径相同，并通过钻具内部的两个限位板固定，钻具的壳体上在泥枪的出气口位置相应开设有个出气口；钻杆通过螺栓与钻具相连接，钻杆长度为m，钻杆上端安装有法兰，电气滑环通过螺栓安装在法兰的上端面上；钻具总成从动力头和夹持器的中心孔穿过，并由二者交替夹紧；

导向管安装固定在钻架的上端外侧平面上，与钻架平行，限制电气滑环的连续旋转。

钻具内腔直径为200mm，其螺旋外径为400mm。

一种随钻激发泥枪震源工艺方法，当泥枪震源到达设计激发炮点时，操纵钻机进行钻井，泥枪则被同步放置于井底；在此过程中，空压机系统开始工作给泥枪供气，当仪器等准备就绪时，启动枪控系统进行放炮，放炮完毕，提升钻具总成或泥枪，进行下一炮点的施工。

本发明的优点是将泥枪置于钻具之中，能够很方便地将泥枪沉放于地下较深的深度，并且泥枪周围具有足够的松软空间，利于高压空气能量的释放，以及地震波的产生和下传。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结随钻激发泥枪震源系统构示意图。

图2为本发明的钻机结构示意图。

图3为本发明的钻机结构示意图。

图4为本发明的钻具总成结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式