Условия возбуждения упругих волн

Все источники упругих волн, применяемые в сейсморазведке, подразделяются на два вида: взрывные и невзрывные. Невзрывные источники колебаний в свою очередь делятся на импульсные и вибрационные. Признаком разделения в этом случае служит соотношение длительности излучаемого импульса F(t) и его видимого периода Т. Для импульсных невзрывных источников всегда выполняется условие F(t)<T, а у вибрационных источников - F(t)»T.

Возбуждение упругих волн взрывным способом осуществляется путем взрыва заряда специального взрывчатого вещества определенной массы (обычно порядка 1-10 кг), по­мещенного, как правило, в специально пробуренную скважину глубиной до 15 - 20 м. В качестве взрыв­чатых веществ (ВВ) в сейсморазвед­ке основное применение нашли заря­ды, изготавливаемые из тротила. Для их инициирования (взрыва) не­обходим начальный взрывной импульс, создаваемый специальным средством взрывания (СВ)-электродетонатором мгновенного действия. Приме­нение ВВ и СВ в сейсморазведке же­стко регламентировано действующими Едиными правилами безопасности при взрывных работах. Возбуждения упругих волн с применением взрывов в наземных водоемах (реки, озера) и морях категорически запрещено. [1]

Импульсные невзрывные источники могут быть построены на различных физических прин­ципах. При работе на суше использу­ются преимущественно источники либо механического принципа работы (удар по грунту падающего груза), либо газодинамического типа. Отече­ственные газодинамические уста­новки ГСК или СИ представляют со­бой транспортное средство, на кото­ром смонтировано специальное обору­дование. Эти установки для возбуж­дения упругих волн используют энергию взрыва газовой смеси (пропан-бутан- кислород) в специальной зам­кнутой камере с поршнем. Под давлением газов поршень резко перемещается вниз и воздействует через плиту на грунт, создавая ударный импульс. В настоящее время особо широкое распростране­ние получили импульсные электромагнитные источники упругих волн типа "Енисей "). В основу их действия положен оригинальный физический принцип, предложенный отечественными специалистами. Они могут устанавливаться либо на шасси автомобиля повышенной проходимости типа "Урал-6542", либо на буксируемые сани при работах в труднодоступных районах Западной Сибири. [3]

При морских исследованиях основным источником импульсных колебаний являются пневматические излучатели. Они возбуждают упругий импульс путем мгновенного выхлопа в воду сжатого под большим давлением воздуха. Находят применение при морских работах и электроискровые источники колебаний, использующие электрогидравлический эффект электрического разряда в воде.

При вибрационном способе возбуждения упругих колебаний в грунт излучается длительный цуг (свип) гармонических воздействий плавно меняющейся частоты. Для этих целей используются специальные электрогидравлические установки - сейсмические вибраторы. Их основу составляет гидравлический цилиндр двустороннего действия с поршнем, который жестко связан с излучающей опорной плитой. Эта плита прижимается к земле массой транспортного средства. Для излучения колебаний насосом попеременно нагнетается в полости цилиндра жидкость. В результате этого поршень совершает возвратно-поступательные движения, передаваемые грунту. [3]