Ви є тут

Исследование и разработка автоматизированной системы управления и контроля параметров группового пневматичесокго источника для морской нефтегазовой сейсморазведки

Автор: 
Тюхалов Валерий Иванович
Тип роботи: 
Кандидатская
Рік: 
1984
Артикул:
333897
179 грн
Додати в кошик

Вміст

%
ОГЛАВЛЕНИЕ
стр.
Введение ....................................................... 5
Глава первая
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТАХ НА АКВАТОРИЯХ ................. «7
1.1. Пневматические излучатели сейсмических сигналов для морской сейсморазведки. Необходимость и технические возможности группирования пневматических излучателей.
1.2. Функциональные и конструктивные особенности отдельных элементов систем контроля и управления пневматическими излучателями............................................ 4°
1.2.1. Системы управления групповым пневмоизлучателем.
1.2.2. Электропневмоклапаны пневмоизлучателей ... 50
1.2.3. Средства контроля параметров возбуждения пневматических излучателей ........................ 56
Глава вторая
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ГРУППОВОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА.................................. 67
2.1. Исследование основных параметров, определяющих
акустические характеристики возбуждаемых сигналов.
Выбор контролируемых параметров ......................... 67
2.1.1. Изучение факторов, влияющих на стабильность возбуждаемого сигнала одиночного пневматического излучателя......................................... 67
2.1.2. Исследование влияния нестабильности глубины транспортирования излучателей и нестабильности давления в рабочей камере излучателя на
а
стр.
характеристики возбуждаемых сигнаяов ........................ 75
2.1.3. Исследование факторов, влияющих на процесс
заполнения рабочей камеры излучателя сжатым
воздухом..................................................... 83
2.1.4. Оценка энергетических потерь при рассинхронизации групповых пневматических источников. Требования к стабильности работы излучателей в группе .... 89
2.1.5. Теоретическое и экспериментальное исследование стабильности работы электропневмоклапанов пневмоиз-
лучателей ..................................................95
2.2. Обоснование выбранного направления создания автоматизированной системы управления и контроля группового пневматического излучателя ........................................ И5
Глава третья
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ГРУППОВОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ......... 124
3.1. Обоснование общей программы создания и внедрения автоматизированной системы управления и контроля пневмоисточником в практику морской сейсморазведки . . 124
3.2. Выбор конструкции системы управления и контроля, разработка датчиков и исполнительных элементов .... 127
3.2.1. Разработка датчика контроля глубины транспортирования излучателей ......................... 127
3.2.2. Разработка датчика контроля срабатывания излучателя и датчика контроля давления в рабочей
камере излучателя............................................149
3.3. Описание созданной системы управления и контроля группового пневмоисточника и принцип ее работы .... 154
3.4. Структура сейсморазведочного комплекса с применением автоматизированной системы управления и контроля пневматического источника ...................................... 1бв
го
сигнала. Другой причиной является то, что различные конкурирующие фирмы за рубежом нередко разрабатывают конструкции близкие по своим характеристикам, но обеспечивающие им соблюдение патентных границ и независимое право на эксплуатацию /3.3/.
Из всех источников, используемых в морской сейсморазведке, наибольшее применение получили пневматические источники, с помощью которых в настоящее время в нашей стране и за рубежом выполняются основные объемы сейсморазведочных работ на нефть и газ.
Первый пневматический источник был разработан в СШа в начале ЬО-х годов ( L.R. Padberg , патент США № 3077944) и представлял собой тонкостенный резиновый шар, в который под большим давлением закачивался сжатый газ /3.1/. Излучение акустического сигнала происходило в момент разрыва оболочки. При этом сигнал имел сравнительно сложную форму, малую энергию, а большой временной интервал мевду срабатываниями источника не позволял проводить работы по методике многократных перекрытий.
Прототипом современных пневматических источников стали конструкции, разработанные в США в Lamont Gêological Observatory а также фирмой Boit Associates Inc# (S.V.Chelminski, пат. США № 3249177, № 33I0I28 и № 3379273) /3.1/. С 1964 года
аналогичные изобретения начинают появляться в СССР (Балашканд М.И. и др.) /6.1, 6.2/.
В настоящее время среди источников этого типа за рубежом наибольшее распространение получили ПИ - пневмопушки РАЕ и Mobile Magnetic (Boit Assoc. Inc., США), излучатели Seismojet ( Commercial Solvents > США), G S I, ARDCO и др.
Из отечественных конструкций в первую очередь следует отметить ряд пневматических источников, разработанных в Раменском отделении ВНИИГеофизика: ПИ-IA, ПИ-1Б, ПИ-IB, ПИ-4, ПИ-5 и др.
/7.2, 7.3/, пневмо источники*1 Импульс-1 ** и **Импульс-2м, разработанные
Zi
НПО "Южморгео" /6.3/, а также источник ИГП-1, разработанный в ВНПО "Союзморгео" /6.4, 6.7/.
На рис. I.I.I схематично показано устройство пневматических излучателей РАР (а), излучателей ПИ-IB (б) и "Импульс-Г1 (в). Все эти конструкции имеют сходный принцип действия. Расширение и последующие пульсации в воде образующейся при выхлопе воздушной полости сопровождаются излучением волн давления, характеристики которых определяются как исходным давлением сжатого воздуха, так и параметрами излучателя.
Хотя ПИ и имеют высокий акустическим к.п.д., отличаются высокой стабильностью и надежностью в работе, однако то, что излучаемый сигнал осложнен пульсациями и имеет большую длительность, является основным их недостатком, существенно ухудшающим качество получаемых сейсмических записей и затрудняющим их интерпретацию.
Существует несколько различных способов подавления пульсаций /И.1, 3.1/. Например, способ, предложенный В.Кнудсеном /4.38/, состоит в том, что взрыв производится внутри металлической перфорированной сферы или трубы, размеры которой превышают максимальный радиус образующейся газовой полости. При этом наличие жесткой перфорированной оболочки препятствует быстрому схлопызанию полости, что и приводит к ослаблению пульсаций.
В несколько модифицированном виде этот способ применяется в разработанных фирмой Bolt Associates Inc. специальных устройствах, имеющих форму колокола с отверстиями в верхней части (11 Bell 5000” и 11 Bell 5100м) и используемых для подавления пульсаций пневматических излучателей РАР малых объемов моделей 600 В и 1900. Согласно /7.9/, устройства м Bell" обеспечивают достаточно эффективное подавление пульсаций (примерно в 7-8 раз), амплитуда первого пика сигнала при этом уменьшается незначительно -- на 10-15 %. Излучатели с таким устройством являются сравнительно