[发明专利]用于将超压波耦合到目标介质的系统和方法

说明书

相关专利和专利申请的交叉引用

本美国申请是2012年11月6日提交的待决美国非临时申请13/669,985的部分继续申请，其为2012年11月11日发布的美国专利8,302,730的部分继续申请，其为2012年10月23日发布的美国专利8,292,022的部分继续申请，其要求2006年4月17日提交的美国临时专利申请60/792,420以及2006年10月10日提交的美国临时专利申请60/850,685的优先权。本申请还要求2013年3月4日提交的题为“SystemandMethodforCouplinganOverpressureWavetoaTargetMedia”的美国临时专利申请61/851,229的优先权。这些相关专利和专利申请全部被整体地通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明一般地涉及用于将超压波耦合到目标介质的系统和方法。更特别地，本发明涉及用于使用包括耦合室和直接地接触目标介质的推板组件的耦合部件将超压波耦合到目标介质的系统和方法，其中，在耦合室中产生的发生超压波的压力被施加于推板，从而将压力转换成在目标介质中产生传导声波的力。

发明内容

本发明的一个方面涉及到一种地震探测系统，其包括用于产生超压波的超压波发生器和用于将所述超压波的压力转换成在目标介质中产生传导声波的力的耦合部件。该耦合部件包括：耦合室，其用于从超压波发生器接收超压波；推板组件，其包括顶板、活塞杆以及接地板；

移动约束器，其用于约束由所述耦合室接收到所述超压波引起的所述推板组件的移动，包括用于将所述活塞杆的移动约束为仅与耦合室和移动约束器的侧面基本上平行的移动的稳定部件以及用于在所述超压波的产生期间基本上密封所述耦合部件的密封部件；以及止动部件，其用于防止所述移动约束器撞击所述接地板。

可以将顶板和稳定部件构造成限制活塞杆的向下移动，并且可以将接地板、止动部件以及动约束器构造成限制所述活塞杆的向上移动。

止动部件可以防止由移动约束器和接地板产生金属撞击金属的声音。

止动部件可以是橡胶止动部件。

致动部件和稳定部件的厚度可以确定活塞杆可以移动的距离。

超压波发生器可以包括雷管和爆震管，其中，超压波穿过爆震管并进入耦合室中。

爆震管可以具有第一直径，并且耦合室可以具有第二直径。

耦合室可以由钛、铝、复合材料或钢中的一个制成。

耦合室可以具有圆形形状。

地震探测系统还可包括通气管，其可以具有喷嘴、消声器或节气门中的至少一个。

密封部件可以包括多个圆形环和一个或多个O形环，其中，所述多个圆形环可以被螺栓附接在一起，该螺栓可以被松开以允许将活塞杆放置到移动约束器中，然后可以将螺栓上紧以促使一个或多个O形环压紧活塞杆以基本上将耦合部件密封。

稳定部件可包括油脂端口。

稳定部件可包括衬套或油脂散布部件中的至少一个。

地震探测系统还可包括至少一个通气孔。

可以将一个或多个O形环集成到顶板或活塞杆中的至少一个中。

超压波发生器可以是直接爆震超压波发生器。

本发明的另一方面涉及到一种地震探测方法，其包括：

使用直接爆震超压波发生器来生成超压波并将超压波的压力转换成在目标介质中产生传导声波的力。

附图说明

参考附图来描述本发明。在图中，相同的参考标号指示相同或功能上类似的元件。另外，参考标号的(一个或多个)最左数字识别参考标号第一次在其中出现的图。

图1A和1B描绘了示例性超压波发生器；

图2描绘了示例性地震探测系统；

图3描绘了包括耦合室、圆筒、活塞以及接地板的示例性耦合部件；

图4描绘了包括耦合室和推板的示例性耦合部件；

图5描绘了示例性耦合部件，其包括耦合室、柔性膜以及包括顶板、活塞杆、移动约束器以及接地板的推板组件；

图5B描绘了示例性耦合部件，其包括耦合室、移动约束器、稳定部件、包括顶板、活塞杆以及接地板的推板组件以及止动部件；

图5C描绘了爆震之前的图5B的示例性耦合部件；

图5D描绘了在爆震之后紧接着的图5B的示例性耦合部件；

图5E描绘了示例性稳定部件；

图6描绘了具有被成形为控制排气速率的排气孔的图3的示例性耦合部件；