一种零残留气体脉冲震源装置及方法与流程

本发明涉及石油勘探设备，具体为一种零残留气体脉冲震源装置及方法。

背景技术：

1、气体脉冲震源是继炸药震源、液压可控震源、电火花震源之后的第四种新型脉冲震源。作为新型勘探方式被逐渐推广，常用的消耗性器材气体脉冲震源装置腔体的使用量也越来越大。腔体水域使用时，会被放置在水域底部3米以下的勘测井井底。

2、气体脉冲震源使用时先向腔体内充入混合气体并完成密封，再将腔体随同震源装置下放至作业位置，随后接入高压电能触发内部混合气发生爆轰反应，腔体便会沿预设爆破槽完全崩裂，释放爆破能量，如采用闭合形状的爆破槽，碎裂后的腔体破片会脱离装置散落于作业区域。

3、本申请发明人在研究中发现，上述现有技术的核心缺陷在于：作业完成后，仅腔体主体及配套组件可提拉回收，分离的金属破片滞留于井下、水底或钻井砂浆中，无法取出，长期作业下，作业区域会堆积大量金属破片，从而造成地质作业区域的环境污染。

技术实现思路

1、本发明提供了一种零残留气体脉冲震源装置及方法，解决腔体分离的金属破片滞留于井下、水底或钻井砂浆中，无法取出的问题，实现腔体部件的全回收和零残留的效果。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种零残留气体脉冲震源装置，包括腔体瓶身和激发线，所述腔体瓶身的底部固定连接有腔体底部，所述腔体底部的底部开设有十字爆破槽，所述腔体瓶身的顶部固定有腔体接口，所述腔体瓶身、腔体接口和腔体底部使用熔融工艺一体成型，所述十字爆破槽呈十字形，所述腔体瓶身、腔体接口和腔体底部的材质均为低碳锰合金。

3、通过采用上述技术方案，在使用气体脉冲震源进行勘探时，发生爆轰反应使用的混合气体，反应后的产物只有二氧化碳和水，不会污染环境，且腔体材料、十字爆破槽的应用、扶正器的使用，既避免了其爆破时腔体不规则碎裂，便于对震源装置进行全部回收，避免了金属破片的残留。

4、优选的，所述腔体瓶身的外部滑动连接有扶正器，所述扶正器的顶部固定连接有提环，所述提环的外部绕接有缆绳。

5、优选的，所述腔体接口的顶部螺纹连接有注气管线，所述注气管线的一端连通有阀门，所述腔体接口的内部开设有内螺纹。

6、优选的，一种零残留气体脉冲震源装置的使用方法，用于一种零残留气体脉冲震源装置，所述方法包括以下步骤：

7、s1、首先，使得腔体接口顶部的激发线与供电设备电性连接，点火装置包含引爆装置和激发线，引爆装置安装在注气管线的接头内部，激发线与引爆装置相连，并从注气管线的接头向外引出，将注气管线的接头螺纹连接在腔体接口内部，并使得腔体瓶身设置在扶正器的套体内部，且腔体瓶身的下端高于扶正器下端5cm，完成装置组装；

8、s2、随后，扶正器的底部设置有凸起结构和开设的孔洞，将安装后的装置利用扶正器底部凸起结构安装在指定位置，并使得腔体瓶身底部的腔体底部的中轴线与待爆轰反应位置相垂直，确保十字爆破槽的完整性；

9、s3、然后，松开阀门，并利用注气管线向腔体内部注入混合的可燃气体，供电设备远程为激发线提供高压电能，腔体接口内部的点火装置接收到高压电能，引爆装置产生高速粒子流，使腔体瓶身内的混合气体发生爆轰反应，完成装置激发；

10、s4、最后，腔体瓶身底部的腔体底部沿十字爆破槽呈现花瓣状爆开的状态，并在装置爆轰反应结束后，利用缆绳回收装置整体。

11、通过采用上述技术方案，使得震源装置实现了定向爆破，使其爆破时的能量传导的方向也能很好的被控制，从而提高勘探作业的效果和质量。

12、本发明提供了一种零残留气体脉冲震源装置及方法。具备以下有益效果：

13、1、本发明通过腔体材质采用低碳锰合金，减少了腔体不规则碎裂的可能性，而腔体爆破槽的形状采用十字形，被激发引爆时，腔体底部会沿着十字爆破槽爆裂成花瓣状，爆破能量传导的方向可控，不会产生与腔体分离的破片，且气体脉冲震源装置放置于扶正器中，既可限制花瓣状爆开的腔体底过度变形，又防止腔体底部被过度炸毁产生破片，便于对震源装置进行全部回收，实现零残留并且放置在扶正器中还可很好地控制爆轰能量传导的方向，提高了勘探作业效果。

1.一种零残留气体脉冲震源装置，包括腔体瓶身（7）和激发线（3），其特征在于，所述腔体瓶身（7）的底部固定连接有腔体底部（9），所述腔体底部（9）的底部开设有十字爆破槽（10），所述腔体瓶身（7）的顶部固定有腔体接口（8），所述腔体瓶身（7）、腔体接口（8）和腔体底部（9）使用熔融工艺一体成型，所述十字爆破槽（10）呈十字形，所述腔体瓶身（7）、腔体接口（8）和腔体底部（9）的材质均为低碳锰合金。

2.根据权利要求1所述的一种零残留气体脉冲震源装置，其特征在于，所述腔体瓶身（7）的外部滑动连接有扶正器（1），所述扶正器（1）的顶部固定连接有提环（2），所述提环（2）的外部绕接有缆绳（4）。

3.根据权利要求2所述的一种零残留气体脉冲震源装置，其特征在于，所述腔体接口（8）的顶部螺纹连接有注气管线（5），所述注气管线（5）的一端连通有阀门（6），所述腔体接口（8）的内部开设有内螺纹。

4.一种零残留气体脉冲震源装置的使用方法，其特征在于，用于权利要求1-3任一项所述的一种零残留气体脉冲震源装置，所述方法包括以下步骤：