地震探测系统包括一个或多个穿孔成型装药组件，该组件可被引爆而产生向地表下地层传播的地震信号。当穿孔成型装药舱引爆时形成成孔喷流，该喷流产生地震信号。该成孔喷流产生方向性的地震信号，减小了横向噪声量。用一个或多个检测器接收地震信号从地表下地层返回的信号。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于检测地表下地层地震数据的能源。为进行地表面下地层的野外地震探测，需采用地震能源来产生地震信号(也称作地震压力波)。该地震信号传送到地表面下地层，一部分地震信号被反射回到地面，在地面上配置一个或多个检测器，以便检测此反射信号，随后应用接收的地震数据可以确定地表面下地层附近的地质结构。地震探测用的典型能量包括于一定深度孔中爆炸的黄色炸药。为了可靠作业，黄色炸药必需放在相当深的孔中。另外，还需采用多个孔，以便产生地震信号图。黄色炸药的爆炸产生向下运动的冲击波以及大量的沿横向传播的横向冲击波。有用的数据通常取自向下运动冲击波的反射信号。由能源产生的横向冲击波形成检测器必须补偿的噪声。地震探测中应用爆炸物例如黄色炸药作能源的另一缺点是爆炸可能破坏探测区附近的环境。由于环保日益受到重视，所以一般不希望用这种能源，特别是在环境敏感地区。已经提出或已实现各种替代能源。例如已应用气枪能源以及低频振动器。然而改进地震探测中所用能源一直是需求的。一般地讲，按照实施例，地震探测系统包括能源，该能源具有产生地震信号的穿孔成型装药。配置检测器，以便响应地震信号检测反射信号。从下面说明和权利要求书可以明显看出其它特征和实施例。附图说明图1示出地震探测系统的一个实施例；图2示出用在图1所示地震探测系统实施例中的能源，该能源包括成孔型的火药填充装置；图3示出图2能源中的炸药填料装置定位器、引爆剂和引爆线；图4示出用于将图2所示能源压入到地中的压力系统；图5示出具有圆锥衬垫的穿孔成型装药的起爆，在该炸药填充装置中形成成孔形喷流；图6示出具有大体碗形衬垫的穿孔成型装药；图7示出另一种形式的穿孔成型装药。在以下说明中对许多细节进行说明，以便加深理解本专利技术。然而技术人员应当明白，没有这些细节也可以实施本专利技术，而且对所述实施可以进行许多改变和变型。按照本专利技术的一些实施例，用在地震探测系统中的能源包括穿孔成型装药，在引爆后该炸药填充装置产生可贯穿地表面下地层的喷射流。穿孔成型装药的成孔喷流用作能量传播介质，这种喷流不同于常规系统中所用能源(可包括黄色炸药)的喷流。按照本文的用法，“穿孔成型装药”是指一种可以产生大体沿一个方向的成孔喷流的爆炸装置。可以引爆一个或多个靠近地面放置的包含穿孔成型装药的能源，由此形成相应的成孔喷流而产生地震信号。然后检测和测量从地表下地层反回的信号，由此可确定地表下地层的地质特征。参考图1，地震检测系统10包括一个或多个放置在预定深度例如小于约100英尺深的孔14中的能源。该深度可在约10～100英寸范围内进行选择。孔14具有相当浅的深度，因为成孔喷流形成改进的能量传播介质。能源12连接于地面控制器16，操作人员可利用该控制器选择性激发一个或多个能源。激发能源12可使穿孔成型装药引爆，这种爆炸可使能量沿要求的路径(在大多数情况下沿大体向下的路径)传播。传播的能量一般沿成孔喷流的方向传播。应用一些实施例能量12的穿孔成型装药的优点是可控制进入地表下地层20的地震信号的方向，使控制能力得到改进。利用穿孔成型装药可以减小形成噪声的横向信号。地下地层20的反射信号可由一个或多个配置在地面上或地下的检测器18接收。该检测器18连接于地面控制器16，该控制器可接收检测得的信息，以便进行处理和/或贮存。参考图2，用作能源12的穿孔成型装药组件100包括穿孔成型装药舱112，该舱包括外壳部分114和116。爆炸性炸药118装在穿孔成型装药的外壳部分114内，而衬垫120衬着爆炸性炸药118的外侧。外壳部分114构成爆炸性炸药的容器，而外壳部分116连接于外壳部分114，形成密封盖。在其它实施例中将穿孔成型装药舱112作成其它配置形式也是可以的。如图2所示，穿孔成型装药具有大体锥形衬垫，该衬垫适合于形成相当细而密度大的成孔喷流。在引爆爆炸性炸药118时，衬垫120崩塌，形成有方向的成孔喷流。衬垫120一般用金属材料制作，例如用铜、镍、银、金、钽或合金制作。也可以用强度充分大而延性相当高的其它材料。在其它实施例中，穿孔成型装药可以没有作为炸药腔一部分的衬垫，而只使爆炸气体形成低密度喷流。在这种实施例中，穿孔成型装药包括装有无衬垫的爆炸性炸药的腔。在替代实施例中，也可应用其它形状的衬垫，包括下列形状半球形、抛物面形、喇叭形和郁金香形等。这些其它形状的衬垫一般称作碗形，与锥形衬垫相比，适合于产生较宽和密度较大的钻孔喷流。应用这种衬垫的穿孔成型装药称作为大孔穿孔成型装药。衬垫的形状确定穿孔成型装药舱112中的成型炸药填料爆炸时钻孔喷流的宽度和浓度。没有衬垫的成型炸药包括成形为大体锥形或碗形形状的炸药。图2所示的实施例中，穿孔成型装药舱112装在锚定件110上，该锚定件110上形成肩部122，穿孔成型装药外壳部分116的一部分装在该肩部上。锚定件110的上部分嵌合压入杆套筒适配器104。为使穿孔成形装药装置舱112就位，装上炸药填充装置定位器106，并固定在该舱112的上面。定位器106包括孔124，孔中放置引爆剂130(图3)。该引爆剂130冲击式连接于穿孔成形装药装置舱112中的爆炸性炸药118或与其相结合。该引爆剂130还连接于引爆线132，该引爆线伸入压入管102的孔126中，该压入管102又连接于压入杆套管适配器104。或者使除压入管102外的压入部件装在穿孔成形装药装置组件100上。装在压入管102端部的穿孔成形装药装置组件100被压入到地中，使该组件位于要求的深度。进一步参看图4，压入管102是压入系统200的一部分。沿压入管102的纵向部分固定齿条部件206。该齿条部件206被啮合，通过齿轮204的转动而可上、下运动，该齿轮由马达208驱动。在该压入系统200中，在压入杆102上形成开口210，引爆线132可穿过该开口连接于引爆装置(来示出)。在其它实施例中，可应用其它类型的压入系统。例如可以用手操作压入管102(或其它钻入部件)，从而使操作者可用手工方法(例如用加力杆)将一个或多个穿孔成形装药装置组件100压入地中。因为改进了穿孔成形装药装置的冲击传播特性，所以放置穿孔成形装药装置组件100的深度变得很浅，所以可用手工法进行压入。如果土地相当软，这种手工压入法是可行的。手工压入法的优点是在探测现场可以避免使用苯重设备例如图4的压入系统200。在其它实施例中，不是将组件100打入地中，而是先钻一个或多个孔，然后将一个或多个组件放入所钻的孔中。按照一些实施例，穿孔成形装药装置组件100的装载次序如下。先将穿孔成形装药装置舱112放置和固定于一次性的锚定件110上(或相对于该锚定件进行固定)。然后将炸药定位器106放置在该穿孔成形装药装置舱112上，并将引爆剂130配置在炸药定位器106内。接着使穿孔成形装药装置组件100连接于压入管102，并使引爆线132穿过压入管102的内孔126。随后用于或用压入系统(例如压入系统200)将该组件100打入地中。在将该组件100打入地中，打到地面下预定深度之后，使压入管102与组件100脱开，同时退出压入管102。然后使引爆线连接于引爆装置，这时便可开始进行探测操作。当电信号通到引爆线132时便引燃引爆剂。这样便引爆爆炸性炸药118，而使衬垫120崩塌。如图5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地震探测系统，包括： 能源，包含可以产生地震信号的穿孔成型装药（Ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ Ｓｈａｐｅｄ Ｃｈａｒｇｅ）； 检测器，配置成可以检测地震信号的反射信号。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：格伦阿兰S泰特，詹姆斯E布鲁克斯，查尔斯A斯约格伦，保罗S勒扎克，
申请(专利权)人：施鲁博格控股有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]
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