專利名稱：地質勘探定向爆炸地震錘的制作方法
技術領域：
本實用新型是爆破技術的特定應用，涉及到地震勘探激發(fā)震源，具體而言是一種地質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)，其最大缺點是在地層中爆炸時產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的次生干擾，真正轉換成向下傳遞的地震波能量卻很小。經檢索，在同類震源中還有一種“聚能彈震源”(專利號94240306.1)，雖有聚能向下的作用，但爆炸產生的能量大部分形成氣流向下穿透地層，只有爆炸產物射擊地層時的摩擦力產生地震波，被利用的能量仍然是一小部分。
鑒于上述已有技術的缺點和不足之處，本實用新型的目的就在于為地質勘探提供一種更加先進的地震勘探激發(fā)震源。一是充分利用炸藥爆炸效應，將更多的能量轉換成向下傳遞的地震波，同時減輕爆炸對地面的不利影響；二是解決高分辨率地震勘探在復雜地表區(qū)的激發(fā)問題，提高下傳地震波的頻率。
上述目的是由下述技術方案實現的地質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，錘頭內腔裝有耦合藥柱，緊靠耦合藥柱上面是蓋片。殼體與錘頭聯接處裝有○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、調整墊片、起爆藥柱和電雷管組成。螺蓋的內螺紋與殼體上端的外螺紋聯接。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，其錐角和壁厚根據探測地層地質狀況和地面構筑物的布局情況以及炸藥性能等可調。
上述沖擊柱塞是一個圓柱體形金屬部件，其外圓面有兩個上下對稱安裝密封圈的環(huán)形溝槽，使其成為平面波應力溝槽結構。
上述錘頭為圓柱體形金屬件，其下端面是半球面，下部是實體，上部是空腔，上端口有內螺紋與殼體下端的外螺紋相配。
上述殼體是圓管形高強度金屬件，其上端和下端都有外螺紋，內腔的中上部有一向內的環(huán)形凸臺，凸臺之上安裝定向爆炸激發(fā)元件，凸臺之下安裝沖擊柱塞，凸臺部位構成上空腔。
按照上述技術方案制成的地質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生振動，而是讓爆炸能量拋射錘頭，再以錘頭撞擊地層產生振動，從而產生能量更強的地震波，使更多的爆炸能量轉換成地震波能量。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。本實用新型特別適用于建筑區(qū)內薄油層的勘探，是一種全新型的高分辨率地震勘探較為理想的震源。
附圖
是本實用新型的整體結構示意圖。
結合附圖對本實用新型的實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，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的內凸臺構成的空腔A。中心部位是沖擊柱塞9，其外表面有兩個上下對稱的應力波溝槽，溝槽內安裝密封圈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幾乎同時爆炸，產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的應力波碎甲作用，沖擊柱塞9上的兩道溝槽便產生應力開裂，使其變成向下高速沖擊的三塊平板，猛力向下沖擊蓋片12。擊碎蓋片12的同時，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構成的定向爆炸裝藥爆炸作用的縱向制約聚能和高強度厚壁金屬殼體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能量進一步增強，使地震錘頭向下產生強震作用。
權利要求1.一種地質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.根據權利要求1所述的地質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，其錐角和壁厚根據需要可調。
3.根據權利要求1所述的地質勘探定向爆炸地震錘，其特征是沖擊柱塞是一個圓柱體形金屬件，其外圓表面有兩個上下對稱裝密封圈的環(huán)形溝槽，使其成為平面波應力溝槽。
4.根據權利要求1所述的地質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，下部是實體，上部是空腔，上端口有內螺紋與殼體下端的外螺紋相配。
5.根據權利要求1所述的地質勘探定向爆炸地震錘，其特征是殼體是管形高強度金屬件，下端和上端都有外螺紋，內腔的中上部有一向內的凸臺，凸臺部位構成上空腔。
專利摘要本實用新型是一種地質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)元件安裝在殼體內上部,沖擊柱塞安裝在殼體內中部,錘頭安裝在殼體下端。錘頭內腔裝有耦合藥柱。該地震錘能使更多的爆炸能量轉換成地震波能量,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G01V1/02GK2314387SQ9724555
公開日1999年4月14日 申請日期1997年10月17日 優(yōu)先權日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 申請人:勝利石油管理局地球物理勘探開發(fā)公司