[發明專利]用于調諧氣槍的起始脈沖的上升時間的方法和設備

有效

• 申請號: 201680071275.1
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN108369286B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·凱爾明斯基
• 申請（專利權）人: 斯蒂芬·凱爾明斯基
• 主分類號: G01V1/133
• 分類號: G01V1/133
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 魏彥

一種旨在用于在水體中產生地震能量脈沖即聲波的氣槍，該氣槍通過調節擊發室的長度以便調諧從零壓力到峰值壓力的上升時間并增大或減小起始脈沖的斜率來提供改進的性能。通過選擇擊發室的長度，起始脈沖的上升時間被調諧以增加低頻并減少不期望的高頻，以幫助減輕對海洋生物和海洋環境的損害，并幫助提供地震信號的穿過例如玄武巖或子玄武巖結構的較大的穿透力。

相關專利申請

本申請要求于2015年10月17日提交的、名稱為“METHODANDAPPARATUSFORTUNINGTHEINITIALRISETIMEOFAN AIRGUNPULSE(用于調諧氣槍脈沖的起始上升時間的方法和設備)”的美國臨時專利申請No.62/243,034以及于2016年2月18日提交的、名稱為“METHODANDAPPARATUSFORTUNINGTHERISETIMEOFTHEINITIA LPULSEOFANAIRGUN(用于調諧氣槍的起始脈沖的上升時間的方法和設備)”的美國專利申請No.15/047,473的權益，上述申請各自在此通過引用整體地并入本文。

技術領域

本發明涉及用來產生用于海洋地震勘探的地震能量脈沖的氣槍(air gun 空氣槍)，并且更具體地涉及通過調節擊發室的內部長度以便調諧從零到峰值壓力的上升時間并且增大或減小起始脈沖的斜率，來改進氣槍的性能。通過選擇特定長度的擊發室，可以調諧上升時間以增加低頻并減少不期望的高頻，以幫助減輕對海洋生物和海洋環境的損害并提供地震信號穿過例如玄武巖或子玄武巖結構的更大的穿透力。

背景技術

如本文中所使用的氣槍是用于海洋地震勘探的聲源。氣槍的操作組件包括：擊發(fire，發射)室，該擊發室支持高壓下的氣體裝填；雙活塞往復裝置總成，該雙活塞往復裝置總成具有擊發活塞和操作活塞，該擊發活塞使裝填的加壓氣體保持在擊發室內，該操作活塞置于操作室內，在該操作室中，高度加壓的氣體作用在操作活塞上以將往復裝置總成維持在閉合位置直至擊發。往復裝置總成使兩個活塞互相連接并提供加壓氣體從操作室流過往復裝置總成的軸以給擊發室充氣。氣槍是使用螺線管操作的閥觸發的，以將加壓空氣釋放到操作室中，驅使往復裝置總成，以引起加壓空氣從擊發室通過排氣端口(port，口、出口)突然排出并直接排到周圍水中，從而形成聲脈沖。

作為深層穿透聲源的氣槍產生通常在10赫茲到約1200赫茲之間的輸出頻率，以識別地表下地質層并限定地表下結構。現有技術的氣槍典型地在2000磅/平方英寸(PSI)到3000磅/平方英寸的范圍內的壓縮空氣壓力下被擊發。這些傳統的氣槍產生起始脈沖或初始壓力脈沖，該脈沖達到峰值壓力的上升時間典型地約為1.5毫秒(ms)。這種非常快的上升時間在初始壓力脈沖中產生豐富的高頻成分，該高頻成分在感興趣的頻率范圍之外并因此可能不益于對地表下地質結構的識別。高頻還可能成為對海洋哺乳動物和魚類有損害以及對海洋生物的棲息地和健康有干擾的源。勘探行業最近面臨著越來越大的從用于氣槍陣列的氣槍的脈沖中消除這些不期望的高頻的壓力。本發明人擁有另外的專利，諸如美國專利3,379,273、4,038,630、 4,271,924、4,599,712、4,712,202、4,779,245、5,432,757、和8,223,591。在同領域中還有一些其他發明人，諸如Fiske的美國專利No.4,757,482、Mayzes的美國專利No.5,315,917、Jensen的美國專利No.7,269,099、Hopperstad的美國專利No.7,321,527以及其他。

發明內容