Flatik.ru

Перейти на главную страницу

Поиск по ключевым словам:

страница 1
Оборудование геологического поиска и разведки.

Музейная коллекция сеймоприемников

В. И. Салькова

младший научный сотрудник отдела хранения

Музей геологии, нефти и газа

г. Ханты-Мансийск
Фондовая работа – одно из ведущих направлений деятельности музея. В фондах МГНГ формируется ряд коллекций по истории техники. Одни из наиболее интересных коллекций – это коллекция геодезических приборов и сейсмической аппаратуры: это сейсмостанция «Прогресс 2», сейсмокосы, сейсмоприемники, которые непосредственно применялись в сейсмических исследованиях нашего региона.

История развития и становления геофизических, и в том числе сейсморазведочных, региональных исследований, неразрывно связана с историей развития и становления комплекса геологоразведочных работ на нефть и газ в Западной Сибири. Геофизические методы в Западной Сибири стали играть ведущую роль при изучении геологического строения территории в региональном плане, с их помощью начал осуществляться основной комплекс работ по выявлению и подготовке к бурению площадей и объектов, перспективных на поиски месторождений полезных ископаемых.

Сейсмическая разведка является одним из важнейших видов геофизической разведки земных недр. Она включает в себя комплекс методов исследований геологического строения земной коры, основанных на изучении особенностей распространения в ней искусственно возбужденных упругих волн. Вызванные взрывом или другим способом упругие волны, распространяясь во всех направлениях от источника колебаний, проникают в толщу земной коры на большие глубины. В процессе распространения в земной коре упругие волны претерпевают процессы отражения и преломления. Это приводит к тому, что часть сейсмической энергии возвращается к поверхности Земли, где вызывает дополнительно сравнительно слабые колебания. Эти колебания регистрируются специальной аппаратурой. Полученные записи подвергаются глубокой обработке с применение самой современной вычислительной техники. Анализируя и интерпретируя полученные после обработки результаты, квалифицированный специалист-геофизик может определить глубину залегания, форму и свойства тех слоев, на поверхности которых произошло отражение или преломление упругих волн. Расшифровывая графики колебания поверхности земли, сейсморазведчики устанавливают глубину залегания пород, отразивших сейсмические волны, углы их падения, а иногда и литологический состав. По этим данным строятся профили через исследуемую территорию, составляются карты подземного рельефа (структурные карты), по которым судят о строении недр.

Сейсморазведочные работы, как правило, проводят по отдельным линиям - сейсморазведочным профилям. На профиле до момента производства взрыва раскладываются сейсмические косы, к которым подключаются расставленные равномерно по профилю с шагом 20…..100 м сейсмоприемники упругих колебаний. Эти сейсмоприемники позволяют улавливать даже слабые сотрясения поверхности земли, вызванные взрывом, то есть являются первым элементом сейсморазведочного тракта. Электрические сигналы, генерируемые сейсмоприемником по косе, передаются на вход специальной регистрирующей аппаратуры – сейсморазведочной станции. Поступившие сигналы в сейсморазведочной станции усиливаются, фильтруются и записываются на магнитную ленту (или бумагу).


1. ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1. В зависимости от собственных частот сейсмоприемники могут быть трех групп:

Н - низкочастотные;

С - среднечастотные;

В - высокочастотные.

Сейсмоприемники бывают: двух классов - I и II;

трех типов - СВ - вертикальный, СГ - горизонтальный, СК - комбинированный.

1.2. Номинальные значения собственных частот сейсмоприемника следует выбирать из ряда: 1; 2; 5; 8; 10; 14; 16; 20; 30; 40; 60; 100 Гц.



1.3. Основные параметры сейсмоприемника должны соответствовать указанным в таблице.

Наименование параметра

Для класса

Значение параметра для групп

Н

С

В

Собственная частота, Гц

I и II

До 2

Св. 2 до 8

Св. 8

Показатель преобразования, В · м-1 · с · Ом-1/2, не менее

 

 

 

 

I

6,00

3,00

1,50

II

3,00

1,50

0,75

Коэффициент нелинейных искажений, %, не более

 

 

 

 

I

1,00

0,20

0,20

II

2,00

2,00

2,00

Степень затухания при отношении сопротивления катушки к сопротивлению шунта, не превышающем 1, не менее

 

 

 

 

I и II

0,50

Масса преобразовательного блока одной (вертикальной, горизонтальной, наклонной) компоненты, кг, не более

 

 

 

 

I

1,500

0,400

0,100

II

2,000

0,500

0,125

1.4. Условное обозначение сейсмоприемника должно содержать обозначения типа, класса, значение собственной частоты и обозначение настоящего стандарта.

Пример условного обозначения вертикального сейсмоприемника с собственной частотой 10 Гц первого класса: СВ-10-1 ГОСТ 28134-89.

Сейсмоприемники классифицируют в зависимости от их назначения и типа электромеханического преобразователя. Различают полевые (наземные), скважинные и морские сейсмоприемники. В наземной и скважинной сейсморазведке применяют сейсмоприемники с индукционными электромеханическими преобразователями, в морской сейсморазведке – преимущественно сейсмоприемники с пьезоэлектрическими преобразователями. Сейсмоприемники с индукционными электромеханическими преобразователями подразделяют на электродинамические и электромагнитные. Первые характеризуются малыми значениями инертной массы, в них использовано магнитное затухание, что упрощает конструкцию в целом. В электромагнитных приемниках значение инертной массы, габаритов и массы приборов относительно велики; используется жидкостное затухание.

Сейсмоприемники могут быть механическими, электромеханическими, электродинамическими, пьезоэлектрическими. Появление механических сейсмоприемников или как их называли сеймографов1 связано в первую очередь с изучением землятресений. Первый механический сейсмограф, имевший научное значение, был построен 1879 г. в Японии Юингом. В качестве груза для маятника было чугунное кольцо весом 25 кг, подвешенное на стальной проволоке. Общая длина маятника составила почти 7 метров. За счет длины получен момент инерции в 1156 кг.м(+2). Относительные перемещения маятника и грунта записывались на закопченном стекле, вращающемся вокруг вертикальной оси. Большой момент инерции способствовал снижению влияния трения острия маятника о стекло. В 1889 г. японский сейсмолог опубликовал описание горизонтального сейсмографа, послужившего прототипом для большого числа сейсмографов. Подобные сейсмографы изготавливались в Германии в 1902-1915 гг. При создании механических сейсмографов задача повышения чувствительности могла быть решена только с помощью увеличительных рычагов Архимеда. Сила трения при записи колебаний преодолевалась за счет огромной массы маятника. Так сейсмограф Вихерта имел маятник с массой 1000 кг. Наибольшей массой обладал вертикальный сейсмограф Вихерта, вес маятника которого был 1300 кг, подвешенный на мощных винтовых пружинах из 8 мм стальной проволоки.

Первый электромеханический сейсмоприемник был сконструирован Б. Б. Голицыным. Основные части его прибора сохранились и в современных конструкциях. В каждом индукционном сейсмоприемнике имеются следующие основные части: корпус, инертная масса, пружины, устройство для затухания и электромеханический преобразователь. Инертная масса соединена с корпусом сейсмоприемника при помощи одной или нескольких пружин и может перемещаться относительно корпуса. Поэтому когда корпус сейсмоприемника, установленный на поверхности земли, совершает колебания вместе с почвой, инертная масса вследствие инерции перемещается относительно корпуса. Эти относительные перемещения инертной массы используют для создания изменяющегося электрического напряжения.



 

Схема строения и принцип действия электродинамического сейсмографа конструкции Б.Б.Голицына:

1 - инерционный вертикальный маятник, стремящийся сохранить состояние покоя при колебаниях грунта и основания прибора; для регистрации горизонтальной составляющей колебаний используются горизонтальные маятники;  

2 - проволочная рамка на подвижном конце маятника в поле постоянного магнита, в которой индуцируется электрический сигнал, по форме подобный механическим колебаниям грунта;

3 - гальванометр, преобразующий электрический сигнал, поступающий от рамки маятника и оснащенный пером для регистрации на бумагу или зеркальцем - в случае фотобумаги;

4 - рулон бумаги (или фотобумаги) на барабане с записью сейсмограммы.



Теорию электромагнитного затухания разработал Григорий Алексанрович Гамбурцев (советский сейсмолог, один из основоположников сейсмической разведки в СССР, под руководством которого в 1939 был разработан сейсмоприемник СИ-5 или СП-7, следом появились электродинамические сейсмоприемники СПЭД-52, предложенные Л.К. Шведчиковым и И.К. Купаловым-Ярополк. Автором конструкции сейсмоприемника СП-16 В.Д. Королев, электромагнитный сейсмоприемник СП-48 (автор конструкции Л.К. Шведчиков) инертная масса которого погружена в масло. Корпус сейсмоприемников представляли собой металлические банки. Маслом заполнен весь корпус, поэтому вес его в сборе с проводом составлял 3,6 кг. Помимо тяжелого веса были и неудобства в плане того, что при сильных морозах масло замерзало, поэтому зимой вместо масла пользовались керосином.

В коллекции Музея геологии, нефти и газа хранятся разновидности электродинамических сейсмоприемников переданных югорской геофизической экспедицией:



Сейсмоприёмник (ОФ-1216 ) УФА-OVO. ОЙО-ГЕО Импульс Интернэшнл. Совместное производство российско-японско-американской фирмы. Сейсмоприёмник для работы в зимних условиях. Время создания: 1990-1995. Место создания: АССР Башкирская, г. Уфа, Российская Федерация.

Сейсмоприёмник (ОФ-1218 ) GS-20DX ОЙО-ГЕО Импульс Интернэшнл Совместное производство российско-японско-американской фирмы. Сейсмоприёмник для работы в зимних условиях. Время создания: 1990-1995. Место создания: АССР Башкирская, г. Уфа, Российская Федерация.

Сейсмоприёмник (оф 1219) СВ-10Ц. Уфимское производственное объединение "Геофизприбор". Место создания: АССР Башкирская, г. Уфа, CCCР. Время создания: 1980.

Сейсмоприёмник (оф 1220) GS-20DX (ГОСТ 28134-89). Изготовитель: AMG. Время создания: 1987 г.Место создания: Франция.

Сейсмоприёмник (оф 1221) GS-20DX. Китайского производства.

Сейсмоприёмник для разведки в болотах (оф 1222). Процессор GS-20DL, производства УФА-OYO.

Сейсмоприёмник для работы в летних условиях (оф 1223). Работал в партиях Югорской геофизической экспедиции в летних сезонах в конце 80 и в 90-х годах прошлого столетия. Процессор GS-20DL, производства УФА-OYO.

Акселерометр (оф 1224). Размеры: дл. 77см. В отличие от сейсмоприёмника меряет не скорость смещения частиц породы, а ускорение. Производство ВНИИГеофизика (Москва). Работал в партиях Югорской геофизической экспедиции в зимних сезонах 90-х годах прошлого столетия и вначале этого века (до 2005 г.) при работе с невзрывными источниками возбуждения колебаний.

Уфимское производственное объединение "Геофизприбор". Место создания: АССР Башкирская, г. Уфа, CCCР. Время создания: 1980





1 Сейсмограф – прибор, записывающий колебания грунта, вызванные сейсмическими волнами. Состоит из сейсмометра — прибора, принимающего сейсмический сигнал, и регистрирующего устройства. Основная часть сейсмометра — груз, соединённый с основанием прибора связями типа упругих, например маятник. Основание прибора жестко укреплено на исследуемом объекте. При колебаниях объекта вследствие инерции возникает движение груза относительно основания; это движение в большинстве современных сейсмометров преобразуется в электрический сигнал, который записывается, обычно в аналоговой форме, на самописцах с механической, фотографической или магнитной записью. Для расширения динамического диапазона записи и удобства использования затем ЭВМ иногда применяется кодированная цифровая запись.

        



Оборудование геологического поиска и разведки. Музейная коллекция сеймоприемников

Мгнг формируется ряд коллекций по истории техники. Одни из наиболее интересных коллекций – это коллекция геодезических приборов и сейсмической аппаратуры: это сейсмостанция «Прогре

100.02kb.

09 10 2014
1 стр.


Ленинградская область. Пески строительные, песчано-гравийный материал

Александровка” Тосненского района, “Анисимово-2 Бокситогорского района Ленинградской области и с целью геологического изучения, разведки и добычи песчано-гравийного материала (пгм)

624.42kb.

11 10 2014
4 стр.


Нравственное воспитание дошкольников средствами музейной педагогики. «Музейная педагогика»

«Музейная педагогика»… Сегодня это словосочетание знакомо всем, кто имеет отношение к воспитанию и образованию юного поколения

229.64kb.

14 12 2014
1 стр.


Правительство пензенской области управление природных ресурсов и охраны окружающей среды пензенской области

О проведении аукциона на право пользования участком недр «Казачья Пелетьма» в целях геологического изучения, разведки и добычи строительного песка

394.69kb.

25 09 2014
6 стр.


Cd диск Живая природа (для 1,2,3 класса)

С: Образовательная коллекция. Веселые уроки детского этикета. Играем и учим cd диск1С: Образовательная коллекция. Интерактив азбука. Мир вокруг нас

338.57kb.

04 09 2014
5 стр.


История геологического развития докембрииской геосинклинальной системы байкалид

Салоп Л. И. История геологического развития докембрийской геосинклинальной системы байкалид. // Доклады советских геологов: Стратиграфия и корреляция докембрия / Международнародный

276.08kb.

30 09 2014
1 стр.


Лекции Коллекция корпусной мебели

Коллекция корпусной мебели «Рапсодия» разработана с учетом современных требований эстетики

50.96kb.

11 10 2014
1 стр.


Каталог «Коллекция предметов казахской этнографии Лисаковского музея истории и культуры Верхнего Притоболья»

Монголии и Узбекистана, а также единичные поступления местных жителей. Коллекция разделена на четыре раздела: утварь и предметы обихода, ткани и нити, одежда и обувь

411.37kb.

12 10 2014
5 стр.