[实用新型]一种基于气体反应的高能量气枪

说明书

本实用新型公开了一种基于气体反应的高能量气枪，包括一个腔体，所述腔体为几何对称结构；所述腔体外壳上设有注气管，所述注气管与腔体内部连通，所述注气管上设有截止阀；所述腔体内设有电点火元件，所述电点火元件通过连接线与腔体外部的点火控制器连接；所述腔体上设有至少一个气体释放口，所述气体释放口设有将其密封的爆破膜片。本实用新型体积小、结构简单、操作方便、单炮输出能量大，可在陆地全地形环境和海洋环境中使用。

技术领域

本实用新型属于地球物理勘探装备技术领域，具体地涉及一种应用于陆地或海上的基于气体反应的高能量气枪。

背景技术

人工震源是地震波探测领域的重要技术装备。目前常用的人工震源包括如下几种：炸药震源、电火花震源、落锤、可控震源车、高压空气枪等。炸药震源是目前地震勘探中最常用的震源，但炸药会对环境造成较大的污染和破坏，且是属于国家严格管控产品，需国家审批，监管相当困难，而且成本高，具有高危风险。电火花震源存在体积大、激发能量较低、高压操作危险、昂贵的功率器件易损等缺陷，由于激发频率较高，衰减大，仅适合浅层勘探。落锤震源是采用小到几十公斤，大至几十吨的重物从高处自由落体直接撞击地面产生地震波，存在体积大、质量重、携带不方便、操作非常繁琐、成本高等缺点。可控震源车具有在一定范围内连续调节地震波频率、输出力可控等优点，但是系统复杂、价格昂贵、工作噪声大、输出能量有限，一般由重型卡车托载进行作业施工，在深层勘探中需要多台震源车联用，易形成噪声污染与植被破坏等问题，其应用范围受到了一定的限制。

气枪震源是依靠高压气体突然释放的方式产生振动，是一种具有绿色环保、精度高、重复性好等诸多优点的震源，目前成为一种海上地震勘探广泛使用的重要震源装备，占据95%的震源市场。但是，气枪震源在陆上使用比较少见，由于气枪需要在较大型的水库激发，使其在陆地上使用受到极大限制。此外，气枪的结构复杂，气体释放需依靠滑阀/梭阀滑动打开气体释放通道（陈宪战，刘昊，傅德莲等，气枪震源结构的初步研究，物探装备，2009，19（增刊），7-14），如BOLT气枪（马跃军，BOLT气枪震源工作系统故障分析与应用的探讨，物探装备，2002，12（2），117-120），导致气枪在海洋腐蚀环境以及江河等多泥沙恶劣环境下使用易出现故障，需进行大量的维护、保养、检修等工作。再者，采用此类方式工作的气枪系统，受到气体增压装置的限制，其工作压力一般在30MPa以内，震源能量密度很难进一步提高。为了提高激发能量需采用气枪阵列方式，但是这种方式又有同步或时序要求，气枪同步误差根据具体测试条件来确定，国际上通用的气枪同步表征是：在常规地震勘探时，气枪同步误差的绝对值小于或等于1ms，在进行高分辨勘探时，同步误差为0.3～0.5ms（周宝华，刘威北，气枪震源的发展与使用分析（下），物探装备，1998，82，1-10）。现有气枪依靠机械运动释放高压气体，因此同步或时序精度的进一步提高也很困难。现有气枪震源工作时均需从增压系统连接高压气体管路至气枪，受到管路长度的限制，工作深度很难进一步提高，目前一般都小于10m，不能布放到海底进行激发以提高探测精度。更重要的是，气枪震源系统成本高、价格昂贵，海洋气枪震源需配备大功率空压机系统等辅助设备，仅大功率空压机系统就需要上千万元。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术限制及使用条件限制的问题，设计一种体积小、结构简单、操作方便、单炮输出能量大的高能环保气枪，可在陆地全地形环境和海洋环境中使用。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种基于气体反应的高能量气枪，包括一个腔体，其特征在于：

所述腔体为几何对称结构；所述腔体外壳上设有注气管，所述注气管与腔体内部连通，所述注气管上设有截止阀；所述腔体内设有电点火元件，所述电点火元件通过连接线与腔体外部的点火控制器连接；所述腔体上设有至少一个气体释放口，所述气体释放口设有将其密封的爆破膜片。

进一步地，所述腔体的形状为圆筒形。

进一步地，所述电点火元件位于圆筒形腔体内几何中心位置，气体释放口有2个，对称设置于圆筒形腔体两端。