專利名稱：地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是爆破技術(shù)的特定應(yīng)用，涉及到地震勘探激發(fā)震源，具體而言是一種地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘。
地震勘探中，一般使用的是柱狀炸藥(亦稱震源藥柱)，其最大缺點(diǎn)是在地層中爆炸時(shí)產(chǎn)生向四周方向的沖擊，大部分能量消耗在破壞地層上，且在表層中形成了較強(qiáng)的次生干擾，真正轉(zhuǎn)換成向下傳遞的地震波能量卻很小。經(jīng)檢索，在同類震源中還有一種“聚能彈震源”(專利號(hào)94240306.1)，雖有聚能向下的作用，但爆炸產(chǎn)生的能量大部分形成氣流向下穿透地層，只有爆炸產(chǎn)物射擊地層時(shí)的摩擦力產(chǎn)生地震波，被利用的能量仍然是一小部分。
鑒于上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本實(shí)用新型的目的就在于為地質(zhì)勘探提供一種更加先進(jìn)的地震勘探激發(fā)震源。一是充分利用炸藥爆炸效應(yīng)，將更多的能量轉(zhuǎn)換成向下傳遞的地震波，同時(shí)減輕爆炸對(duì)地面的不利影響；二是解決高分辨率地震勘探在復(fù)雜地表區(qū)的激發(fā)問(wèn)題，提高下傳地震波的頻率。
上述目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，由殼體、起爆裝置、主藥柱、定向爆炸激發(fā)元件、沖擊柱塞、柱塞密封圈、○型密封圈、蓋片、耦合藥柱和錘頭組成。起爆裝置安裝在殼體上端。主藥柱裝在殼體內(nèi)上部，緊靠主藥柱下面是定向爆炸激發(fā)元件。沖擊柱塞安裝在殼體內(nèi)中部，其外表面安裝兩道密封墊圈。錘頭安裝在殼體最下端，錘頭內(nèi)腔裝有耦合藥柱，緊靠耦合藥柱上面是蓋片。殼體與錘頭聯(lián)接處裝有○型密封圈。定向爆炸激發(fā)元件的上、下方分別有上空腔、下空腔。
上述起爆裝置由螺蓋、螺塞、橡膠墊片、調(diào)整墊片、起爆藥柱和電雷管組成。螺蓋的內(nèi)螺紋與殼體上端的外螺紋聯(lián)接。螺蓋上端安裝螺塞。螺蓋與螺塞之間裝有橡膠墊片，其中心圓孔中裝有電雷管。調(diào)整墊片裝在殼體上端面處，其下面是主藥柱，主藥柱中心是起爆藥柱，起爆藥柱中心是電雷管。
上述定向激發(fā)元件是一圓錐形金屬件，其錐角和壁厚根據(jù)探測(cè)地層地質(zhì)狀況和地面構(gòu)筑物的布局情況以及炸藥性能等可調(diào)。
上述沖擊柱塞是一個(gè)圓柱體形金屬部件，其外圓面有兩個(gè)上下對(duì)稱安裝密封圈的環(huán)形溝槽，使其成為平面波應(yīng)力溝槽結(jié)構(gòu)。
上述錘頭為圓柱體形金屬件，其下端面是半球面，下部是實(shí)體，上部是空腔，上端口有內(nèi)螺紋與殼體下端的外螺紋相配。
上述殼體是圓管形高強(qiáng)度金屬件，其上端和下端都有外螺紋，內(nèi)腔的中上部有一向內(nèi)的環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)之上安裝定向爆炸激發(fā)元件，凸臺(tái)之下安裝沖擊柱塞，凸臺(tái)部位構(gòu)成上空腔。
按照上述技術(shù)方案制成的地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，從根本上改變了地震勘探震源的爆炸激發(fā)機(jī)制。與聚能震源彈相比，不再以爆炸射流直接穿透地層的摩擦力產(chǎn)生振動(dòng)，而是讓爆炸能量拋射錘頭，再以錘頭撞擊地層產(chǎn)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生能量更強(qiáng)的地震波，使更多的爆炸能量轉(zhuǎn)換成地震波能量。與普通柱狀炸藥相比，在激發(fā)的瞬間減少了向上的沖擊能量，減少了表層干擾的能量，并且提高了地震波的頻率。本實(shí)用新型特別適用于建筑區(qū)內(nèi)薄油層的勘探，是一種全新型的高分辨率地震勘探較為理想的震源。
附圖
是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例闡述如下附圖中，1是螺塞，2是橡膠墊片，3是螺蓋，4是調(diào)整墊片，5是起爆藥柱，6是主藥柱，7是殼體，8是定向爆炸激發(fā)元件，9是沖擊柱塞，10.1和10.2是柱塞密封圈，11是○型密封圈，12是蓋片，13是耦合藥柱，14是錘頭，15是電雷管。
由附圖可見(jiàn)，安裝在殼體7上端的起爆裝置由螺塞1、橡膠墊片2、螺蓋3、調(diào)整墊片4、起爆藥柱5、主藥柱6和雷管15組成。緊靠主藥柱6的下面是圓錐形的定向爆炸激發(fā)元件8，其下方是由殼體7的內(nèi)凸臺(tái)構(gòu)成的空腔A。中心部位是沖擊柱塞9，其外表面有兩個(gè)上下對(duì)稱的應(yīng)力波溝槽，溝槽內(nèi)安裝密封圈10.1和10.2。最下端安裝錘頭14。耦合藥柱13裝在錘頭14上部，其上面裝一蓋片12。錘頭14與殼體7下端之間裝有○形密封圈11。沖擊柱塞9與蓋片12之間是空腔B。
其工作原理是起爆藥柱5被電雷管15引爆，并使主藥柱6幾乎同時(shí)爆炸，產(chǎn)生的能量沿定向爆炸激發(fā)元件8的方向向下高速集束撞擊沖擊柱塞9。由于被擊沖擊柱塞9的應(yīng)力波碎甲作用，沖擊柱塞9上的兩道溝槽便產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂，使其變成向下高速?zèng)_擊的三塊平板，猛力向下沖擊蓋片12。擊碎蓋片12的同時(shí)，便擊爆耦合藥柱13。由于上端起爆藥柱5、主藥柱6和定向爆炸激發(fā)元件8構(gòu)成的定向爆炸裝藥爆炸作用的縱向制約聚能和高強(qiáng)度厚壁金屬殼體7的徑向制約，使得錘頭14與碎裂的沖擊柱塞9之間耦合形成的高頻震動(dòng)能量進(jìn)一步增強(qiáng)，使地震錘頭向下產(chǎn)生強(qiáng)震作用。
權(quán)利要求1.一種地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，其特征是由殼體、起爆裝置、主藥柱、定向爆炸激發(fā)元件、沖擊柱塞、柱塞密封圈、○形密封圈、蓋片、耦合藥柱和錘頭組成，起爆裝置安裝在殼體上端，主藥柱裝在殼體內(nèi)上部，緊靠主藥柱下面是定向爆炸激發(fā)元件，沖擊柱塞安裝在殼體內(nèi)中部，其外表面安裝兩道密封圈，錘頭安裝在殼體最下端，錘頭內(nèi)腔裝有耦合藥柱，緊靠耦合藥柱上面是蓋片，殼體與錘頭連接處裝有○型密封圈，定向爆炸激發(fā)元件的上、下方分別有上空腔、下空腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，其特征是定向爆炸激發(fā)元件是一圓錐形金屬件，其錐角和壁厚根據(jù)需要可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，其特征是沖擊柱塞是一個(gè)圓柱體形金屬件，其外圓表面有兩個(gè)上下對(duì)稱裝密封圈的環(huán)形溝槽，使其成為平面波應(yīng)力溝槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，其特征是錘頭為圓柱體形金屬件，下端面為半球面，下部是實(shí)體，上部是空腔，上端口有內(nèi)螺紋與殼體下端的外螺紋相配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘，其特征是殼體是管形高強(qiáng)度金屬件，下端和上端都有外螺紋，內(nèi)腔的中上部有一向內(nèi)的凸臺(tái)，凸臺(tái)部位構(gòu)成上空腔。
專利摘要本實(shí)用新型是一種地質(zhì)勘探定向爆炸地震錘,屬于地震勘探激發(fā)震源。主要由殼體、起爆裝置、主藥柱、定向爆炸激發(fā)元件、沖擊柱塞、蓋片、耦合藥柱和錘頭組成。起爆裝置安裝在殼體上端,主藥柱和定向爆炸激發(fā)元件安裝在殼體內(nèi)上部,沖擊柱塞安裝在殼體內(nèi)中部,錘頭安裝在殼體下端。錘頭內(nèi)腔裝有耦合藥柱。該地震錘能使更多的爆炸能量轉(zhuǎn)換成地震波能量,減少了向上沖擊的能量和表層干擾,并且提高了地震波頻率,分辨率也較高。
文檔編號(hào)G01V1/02GK2314387SQ9724555
公開(kāi)日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月17日
發(fā)明者呂公河, 邴昌洲, 李增印, 房師欣, 鄭澤繼, 李身錚, 楊玉德 申請(qǐng)人:勝利石油管理局地球物理勘探開(kāi)發(fā)公司