[发明专利]一种冲击式气枪震源掘进装置及工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲击式气枪震源掘进装置及工艺方法，属于地球物理勘探技术领域。

背景技术

在滩海过渡带石油勘探中，0m到1.5m的水深区域一般利用炸药做震源。随着世界各地对环境的要求越来越高，很多海边滩涂和沼泽被列为环境保护区域，禁止使用炸药进行石油勘探。气枪震源的生产商BOLT公司生产的泥枪可在限制使用炸药的该区域作为人工震源实施勘探。在泥枪的使用中，现有的掘进装置主要有两种，一种是旋转式掘进装置，该装置利用液压驱动钻具旋转，依靠安装在泥枪顶端的钻头进行掘进。另一种是压入式掘进装置，该装置依靠液压静压力压入地层进行掘进。旋转式掘进装置需要配制钻井液，在取水困难地区难以施工。压入式掘进装置只适合泥地沼泽施工，对于质地较硬的施工区域，由于压入阻力较大，不能完成压入。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种冲击式气枪震源掘进装置及工艺方法。

一种冲击式气枪震源掘进装置，包括主框架、液压缸、移动框架、导轨、游车机座、冲击器、钻具、气枪、液压马达和链条，其特征在于：该装置通过主框架与泥里爬的连接，固定在运载平台泥里爬的侧面；移动框架通过液压缸的伸缩相对于主框架上下移动的复合框架结构；游车上加装冲击器，利用冲击器和钻具的结合进行掘进。

一种冲击式气枪震源掘进装工艺方法，含有以下步骤；

在进行施工作业时，先操作液压缸使移动框架带动游车下降到作业位置，通过游车里的冲击器的上下震荡冲破硬质结晶层，进入软泥层；游车自重产生的静压力冲破软泥层进入沉积沙土层；冲击器的冲击和游车及移动框架的静压力突破沙土层掘进至指定深度，完成掘进工作；之后进行气枪的激发作业，激发完毕后，先操纵液压马达提升游车，再操作液压缸提升移动框架，使移动框架带动游车至初始位置，完成一次掘进、激发、提升工作循环；

实施作业时，首先将气枪震源系统移至指定作业区域，启动液压系统，使液压缸带动移动框架，沿导轨向下移动；液压马达驱动链条使游车相对于移动框架向下移动至指定掘进作业位置；冲击器的上下震荡使游车带动钻具产生向下冲击力，加上游车和移动框架自重产生的静压力，使钻具逐步冲破各个地质层到达指定的掘进深度；之后气枪开始激发作业，激发完毕后，使系统回到初始状态，完成一次工作循环；接受指令进行下一次工作循环，直至完成所有的掘进工作。

根据调研，0m到1.5m的海边滩涂区域地层分布一般由0.05m至0.1m的硬质结晶层，结晶层下是近1m的软泥层，软泥层以下为沉积沙土层。这种特殊的海边地况，传统的旋转式和压入式掘进装置都不适应该区域的施工。本发明对以上两种掘进装置进行分析，结合施工地况，发明了一种冲击式气枪震源掘进装置，该装置不需要配制钻井液，且能克服较大的压入阻力，冲破硬质结晶层、软泥层及沉积沙土层，可以很好地应用在该区域，有效解决了该区域勘探施工问题。

本发明的优点是可以将厚度15cm的钢筋混凝土破碎，有效掘进深度为5m，最大提升力10t，最大掘进井口直径为350mm，可以在5分钟之内完成井口直径300mm、井深4m的掘进作业。

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为本发明的结构示意图。

图2为本发明的冲击式气枪震源掘进系统结构示意图。

图3为本发明的冲击式钻头内部结构示意图。

1为泥里爬；2为冲击式气枪震源掘进系统；3主框架；4液压缸；5移动框架；6导轨；7游车机座；8冲击器；9钻具；10气枪；11液压马达；12链条。

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

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3所示，一种用于水深从1.5m到0m的超浅水及沼泽地区地球物理勘探震源装置。

图1所示为气枪震源系统，该系统由泥里爬1和冲击式气枪震源掘进装置2组成，冲击式气枪震源掘进装置2安装在泥里爬1的侧面。泥里爬1为运载平台，该运载平台是以柴油机为原动机的液压系统驱动的适合于沼泽、泥滩区域使用的运载设备，具有较小的接地比压。