DE2058305A1 - Sicherheitssprengkoerper fuer maritime seismische Prospektionen - Google Patents

Description

2058305 PATENTANWALT DR.-ING. LOTTERHOS

FRANKFURT (MAIM) P 2o 58 ANNASTRASSE 19 ^fc ^

TELEGRAMME« IOMOSAPATENT LAN0ESZENTRAL1ANK 50007149 POSTSCHECK-KONTO FFM. 1M7

FRANKFURT (MAIN),

III/Kl

Etablissements Davey Bickford S mit λ & Gie., SociSte Anonyme franoaise,

37» lua Saint Maur , 76 itouen (i?r ankxeich).

Sicherheitssprengkörper für maritime seismische Prospektionen·

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitssprengkörper für die j Durchführung-von Prospektionen im Meerwasser mittels seis-

• mischer Verfahren.

If Die ständig vorangetriebene Auswertung der Lagerstätten von

Brdöl und Brdgaa in Küstennähe hat zu einer bedeutenden Ent-] wicklung der !Technik der maritimen Seismik geführt, um mit-

'_t tels dieses Terfahrens die Unterwassergeologie zu erforschen«

t Am weitestes verbreitet ist eine leohnik, bei der Sprengla-

[ düngen im Wasser in regelmassigen Abständen gezündet werden,

"'* und zwar auf Wegstrecken, die so gewählt sind, dass die Schuss-

« punkte nach einem bestimmten System über das zu exforschende

Gebiet verteilt sind. Sa zahlreiche Schüsse in einem bestimmten flytbmuß auszuführen sind, hat man weitgehend automatisch arbeitende Methoden entwickelt, zu deren zuverlässiger Durchführung besondere Sprengkörper exforderlich sind. Auch müssen die aur Zündung der Sprengladungen exforderlichen elektrischen Sprengkapseln den besonderen Gegebenheiten und Erfordernissen, insbesondere bezüglich der Stromzuführung, angepasst sein.

109829/1042

3o werden für ein Verfahren (Flexotir-Verfanren) Sprengladungen in besonders gestalteten Hülsen verwendet. Diese-Sprengkörper werden in einen biegsamen Schlauch eingeführt, dessen eines Ende am Heck des Schiffes festgehalten ist, während das andere Ende in einer bestimmten Tiefe im Wasser nachgezogen wird. Der Sprengkörper wird durch Wasserspülung bzw. .i'asserdruck im Schlauch am unteren Ende desselben dichtend festgeklemmt. Die beiden Leiter für den Zündstrom der Sprengkapsel sind einerseits die Meeresmasse, die mit einem der Leitungsdrahte in Berührung kommt und andererseits die Meerwassersäule im Schlauch, die mit dem anderen Leitungsdraht in Berührung steht. Es ist daher wichtig, dass die Sprengkapseln für diese Art von Stromkreis eingerichtet und die Sprengladung (Kartusche) dieser SpezialSprengkapsel angepasst ist.

Einer der beiden -Leitungsdrahte der Sprengkapsel muss also mit dem ausseren Meerwasser in Berührung kommen. Ferner ist es erforderlich, dass ein entsprechend gestalteter Verschlussstopfen eine trennung zwischen dem freien iweerwasser und der Meerwassersäule im Schlauch gewahrleistet. Schliesslich muss der zweite Leitungsdraht des Zündkopfes mitdder .fassersäule im Schlauch in Berührung stehen. Zur Zündung der Sprengkapsel wird ein Stromkreis über das freie meerwasser, den Zündkopf und die im Schlauch enthaltene Wassersäule hergestellt.

Aus Gründen der Sicherheit und der bestehenden Vorschriften ist auoh zu beacb/ten, dass die Sprengkörper nicht mit eingesetzter Sprengkapsel gelagert werden dürfen. Aus ßründen der Arbeitsrentabilitat ist es erforderlich, dass das Scharfmachen und Zünden der Sprengladungen in einem schnellen Rythmus ohne schwierige Arbeitsgänge und funktionssicher vollzogen werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, alle vorstehenden Forderungen zu erfüllen und eine spzeielle Sprengkapsel sowie eine Sprengkörperhülse zu schaffen, die sowohl für plastische als auoh für pulverförmige Sprengstoffe verwendbar sind.

109929/1042

2Ü5830S

Gegenstand der Erfindung ist ein oicherheitssprengkörper für maritime seismische Prospektionen, für die nach dem Fiexotir-Verfahren eine rohrförmige, die Sprengladung und die Sprengkapsel enthaltende Hülse mit einem biegsamen in das wieer eintauchenden Schlauch verbunden wird. Dieser Sprengkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass die an ihrem oberen Ende offenen Hülse an ihrem unteren Ende einen konischen Boden aufweist, der in einen, eine Oeffnung darstellenden zylindrischen Kragen auslauft, dass eine Sprengkapsel von elektrisch und pyrotechnisch üblichen Aufbau einen ierschlusstopfen aus elastischem Material aufweist, dessen ausserhalb der Sprengkapselhülse befindliches verlängertes Teil eine rundumiaufende sich an den konischen Boden dichtend anlegende Lippe trägt und dessen weitere Verlängerung in den Kragen hineinragt und dass einer der Leitungsdrahte des Zündkopfes durch den /erschlusstopfen in axialer Richtung über inn hinaus hindurchgeführt ist, während der zweite Leitungsdraht mit der Metallhülse der Sprengkapsel und über diese mit der in der Sprengkörperhülse über der Sprengladung bzw. im Schlauch stehenden Meerwassersäule in leitenden Kontakt gebracht ist.

./enn die Sprengladung einen plastischen oder pulverförmigen Sprengstoff enthalt, ist es vorteilhaft, für die Herstellung der elektriscnen .Leitung zwischen der Sprengkapselhülse und der Wassersäule einen rohrförmigen, z. ß. aus Kunststoff bestehenden, Sprengkapselhalter zu verwenden, in den die Sprengkapsel eingeschoben wird und dessen geschlossene Spitze mit einem elektrisch leitenden Draht durchquert ist, der einerseits so iang ist, dass er über die Sprengladung hinausragt und als Fühler in die Wassersäule eintaucht und andererseits im Inneren des Sprengkapselhalters mit der leitenden Sprengkapselhülse in Kontakt steht.

Zur Begrenzung der Einsohubtiefe des Elektrodenhalters kann dieser mit einem Plansch oder einer ringförmigen Wanne vergehen sein.

109829/1042

~⁴~ 2Üb8305

Verwendet man eine Sprengladung mit pulverförmigen Sprengstoff, der in einer metallischen Umhüllung untergebracht ist,, kann die elektrische Verbindung zwischen der Sprengkapselhülse und der Wassersäule über eine Metallhülse der Sprengladung hergestellt sein. In diesem Falle wird an der Stirnseite der Spengiadung ein Hohlraum vorgesehen, in den die Sprengkapsel unter Reibung eingeschoben wird.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.

!"ig. 1 zeigt teilweise im Schnitt einen Aufriss des Sprengkörpers.

Pig. 2 zeigt im grösseren Masstab die Sprengkapsel im Schnitt.

Fig. 3 zeigt die mit Sprengkapsel versehene Sprengladung mit einem Sprengkapselhalter aus Kunststoff.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine andere -"usführungsform eines Sprengkapselhalters.

Fig. 5 zeigt im Schnitt eine Sprengladung aus pulverförmigen Sprengstoff in einer Metallhülse mit eingesetzter Sprengkapsel.

lMach der Ausführungsform der Fig. 1 umfasst der Sprengkörper eine starre Hülse 1, ζ. ΰ. aus Kunststoff, bei der sich an den zylindrischen oder sehr schwach konisch ausgebildeten Hauptteil an dem einen Ende ein konischer Kragen 2 anschliesst, der zum Blockieren im -andteil des biegsamen Schlauches dient. Das andere Ende der Hülse 1 bildet ein stark konischer Boden 3, der in einen zylindrischen nach unten offenen Kragen 4 von kleinem Durchmesser auslauft, so dass das Innere der nicht geladenen Hülse 1 Verbindung nach aussen hat.

Beim Laden der Hülse 1 wird das Hodenteil der Sprengkapsel 5, das in den Sprengkapselhalter 6 eingesetzt ist, in die Sprengladung 7 eingeführt.

109829/10 4?

-ς.

Die Sprengkapsel 5 U'ig. 2) hat in elektrisch und pyrotechnischer Hinsicht einen üblichen Aufbau. In einer aus Kupfer oder Aluminium gezogenen Hülse befindet sich ein Zündkopf, der in der Zeichnung durch den Glühdraht 8 erkennbar ist. Der Verschlusstopfen 9> der bei üblicher Bauart kleine Ausmasse hat und nur sehr wenig aus der Hülse herausragt, hat erfindungsgemass viel grö'ssere Abmessungen und auch weitere Funktionen. Jsr ist in der Weise ausgestaltet, dass er nicht nur die Sprengkapsel verschliesst, sondern auch als Dichtungsorgan für die untere Ueffnung der Hülse 1 des Sprengkörpers dient. Hierzu durchdringt er den zylindrischen Kragen 4 und legt sich an den konischen -boden 5 an. Der dichtende Verschluss wird bewirkt durcn den Druck des in den Schlauch eingeführten Wassers und dann durch den statischen Druck. Hierdurch wird die erforderliche Trennung zwischen der nVassersaule im Schlauch und dem freien Meerwasser erreicht.

.Nach der insbesondere aus lig. 2 ersichtlichen Ausführungsform hat der Verschlusstopfen 9 eine rundumlaufende lippe 9a, die sich, wie in Fig. 1 zu sehen, an den konischen Boden 3 anlegt und hierbei einen wasserdichten Verschluss der Hülse 1 gegenüber dem freien Meerwasser bildet. Mit Vorteil geht der Verschlusstopfen 9 unterhalb der Lippe 9a in den zylindrischen Teil 9b über, das sioh in den verlängerten Kragen 4 erstreckt. Der Verschlusstopfen 9 muss neben der zur Abdichtung erforderlichen Gestaltung angemessene mechanische Eigenschaften, insbesondere Elastizität, aufweisen.

Da die Hülse der Sprengkapsel den elekxrischen Strom leitet, ist der Leitungsdraht 8a des Zündkopfes 8 z. B. radial durch den Stopfen 9 nach aussen geführt und mit seinem Ende mit der Anwürgsteile der Sprengkapselhülse in Kontakt gebracht. Der andere Leitungsdraht 1o des Zündkopfes 8 hat eine Länge von beispielsweise 7 - 1o cm und ist vom Glühdraht in Längsrichtung durch den Verschlusstopfen 9 nach aussen geführt. Gegebenenfalls kann der Leitungsdraht 1o auf eine Lange von 4 - 5 om auf der Seite des Stopfens isoliert sein. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich,

109829/1042

-S-

2Ub8305

Die Sprengkapsel kann auf zwei verschiedene Arten in der Sprengladung angebracht sein, je nach dem, welche Gestaltung diese hat.

I¹Ig. 3 zeigt die Sprengkapsel 5 nach ihrer Einbringung in eine plastischen oder pulverförmigen Sprengstoff enthaltenden Sprengladung 7. Es ist eine übliche Sprengladung (Kartusche) in zylindrischer Form, die im allgemeinen eine Umhüllung aus paraffiniertem Papier aufweist. Der Aussendurchmesser ist genau gleich dem -i-nnendurchmesser der Hülse 1 an der Grenze des konischen Bodens 3· Eine solche Sprengladung ■ kann mit einer automatisch arbeitenden Maschine gebräuchlichen Typs hergestellt werden.

In die Sprengladung 7 wird der ein zylindrisches oben geschlossenes Rohr aufweisende Sprengkapselhalter 6 eingeführt. Dieser trägt an seinem geschlossenen Ende in Verlängerung der Rohrachse einen Fühler 11. Dieser besteht aus Metall oder anderem stromleitenden Material, das von dem Sprengstoff nicht angegriffen wird. Der Sprengkapselhalter 6 kann aus irgendeinem Metall oder Kunststoffmaterial bestehen, das gegebenenfalls ein guter Leiter ist. Falls es ein Leiter ist, wird der Fühler 11, z. B. durch Schweissung oder irgend eine mechanische Verbindung, die den Durchgang des elektrischen Stroms gestattet, an der Spitze des Sprengkörperhalters befestigt, ^emxi nichtleitendes Material, ζ. Β. Kunststoff, wie Polyvinylchlorid», verwendet wird, lasst man den Fühler die geschlossene Spitze des Sprengkörperhalters durchqueren, so dass er, wie in Fig. 3 mit der eingesetzten Sprengkapsex in Kontakt kommt.

Um den elektrischen Stromkreis zu verbessern, kann man die Innenwandung des Sprengkörperhaltera mit einem stromieitenden Ueberzug versehen.

Das offene Ende des Sprengkapselhalters 6 kann gemass Fig. 3 als Flansch 6a ausgebildet sein, um die Einsohubtiefe in die Sprengladung zu begrenzen. Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 4, nach der eine ringförmige Wanne 6b zur Aufnahme des unteren Endes der Sprengladung 7 gebildet ist.

109829/1042

Ein leichter ovaler Querschnitt des Rohrteils des Sprengkörperhalters b oder eine Profilierung bzw. Rippenbildung an einer oder mehreren Mantel linien "begünstigt den Halt der Sprengkapsel in dem für sie vorgesehenen Hohlraum der Sprengladung.

Me Abmessungen des Sprengkapselhalters 6 sind so gehalten, dass die voll in das Rohr eingeführte Sprengkapsel 5 noch so weit herausra^t, dass ihr Verschlusstopfen 9 sich zur Abdichtung an den konischen Boden 3 der Hülse 1 anlegen kann, während die Sprengladung 7 sich im unteren Ende des zylindrischen oder sehr schwach konischen 'J-eiis der Hülse 1 befindet.

Zur Anbringung des Sprengkapselhalters wird dieser so in die Sprengladung eingelassen, dass der Fühler 11 die Sprengladung axial durchquert und am anderen Ende mehrere Zentimeter hervorragt, während der Plansch ba bzw. der Hoden der ringförmigen Wanne 6b zum Anschlag gegen die Stirnseite der Sprengladung gebracht wird.

Bei dieser Anbringung in der Sprengladung ist ein Teil des Stromkreises hergestellt, in dem die Hülse der Sprengkapsel 5 mit dem inneren Ende des KLnlers 11 und dieser mit der Wassersäule im Schlauch in Kontakt steht. Der weitere Stromkreis wird hergestellt über den den Stopfen 9 durchquerenden und in das freie Meerwasser eintauchenden Leitungsdraht 1o.

Bei Verwendung einer Sprengladung mit z. B. pulverförmigen Sprengstoff und einer metallischen Umhüllung kann die Sprengkapsel, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, unmittelbar in einen für sie vorgesehenen Hohlraum an der Stirnseite der Sprengladung eingesetzt werden, ohne dass man einen Sprengkapselhalter benötigt.

Wach dem Ausführungsbeispiel der Pig. 5 ist die Sprengladung in einer unten geschlossenen Röhre 12 enthalten, deren Aussen-

durchmesser genau gleich dem Innäurchmesser der Hülse 1 an der Grenze des konischen Bodens 3 ist. Das obere Ende der Röhre ist offen, um die IHillung auf automatisch arbeitenden Maschinen

109829/104?

zu gestatten und wird von dem Stopfen 13 verschlossen. Das untere Ende weist einen Hohlraum 12a auf, der zur Halterung der Sprengkapsel dient. Die Abmessungen des Hohlraumes 12a entsprechen dem Rohrteii des oDen beschriebenen Sprengkapseihalters'6 und die Sprengkapsel 5 wird in gleicher «/eise unter leichter Reibung eingesetzt, wobei der freie .Leitungsdraht nach aussen weist. Um die nötige ReI bung zu erhalten, kann ein leichter Ovalquerschnitt oder eine frofilierung, z. ü. längs einer ader mehrerer manteliinien, vorgesexien sein.

Die Hehre 12 besteht aus einem elektrisch leitenden Metall, das nicht vom Sprengstoff angegriffen wird. Durch den Kontakt der oprengkapseihülse in dem backloch wird die leitende /er-Dindung vom Zündkopf Dis zur Wassersäule in der Halse 1 hergestellt. Der weitere i'eil des Stromkreises ist wie Deim vorher beschriebenen Beispiel.

Die mit einem Sackloch zur Aufnanme der Sprengkapsel versehene Sprengladung gemass Fig. 5 stellt also die eine Elektrode für den kontakt mit der Wassersäule dar. Diese rjxsführungsform hat den Vorteil, dass die Sprengkapsel sehr einfach einzusetzen ist. Der Draht 1o ist dann die zweite mit dem freien Meerwasser in Berührung kommende Elektrode. Der Verschlusstopfen der Sprengkapsel sorgt nach der Anbringung in der Hülse 1 für eine Trennung zwischen der Wassersäule in der Hülse 1 bzw. im Schlauch und dem freien Meerwasser.

Ein Sprengkörper gemass der Erfindung ist besonders vorteilhaft für maritime seismische Verfahren zur Auffindung von -Erdöllagerstätten. Er kann aber auch auf dem Land verwendet werden, wenn man ihn mit einem Elektrolyten umgibt, indem man z. B. ein Bohrloch mit einem leitfuhigen Medium füllt.

109829/10/*?

Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Sicherheitssprengkörper für maritime seismische Prospektionen, für die nach dem Flexotir-Verfahren eine rohrförmige, die Sprengladung und die Sprengkapsel enthaltende Hülse mit einem biegsamen in das ivieer eintauchenden Schlauch verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die an ihrem oberen Ende offene Hülse (T) an ihrem unteren Ende einen konischen Boden (3) aufweist, der in einen eine Oeffnung darstellenden zylindrischen Kragen (4) auslauft, dass eine Sprengkapsel (5) von elektrisch und pyrotechnisch üblichem Aufbau einen verschlussstopfen (y) aus elastischem Material aufweist, dessen ausserhalb der Sprengkapselhülse befindlicher verlängerter 'feil eine rundumlaufende, sich so den konischen Boden (3) dichtend anlegende Lippe (9a) trägt und dessen weitere Verlängerung (9b) in den Kragen (4) hineinragt und dass einer der Leitungsdrahte (Ίο) des Zündkopfes durcn den Verschlusstopfen (9) in axialer Richtung über ihn hinaus hindurchgefuhrt ist, wahrend der zweite Leitungsdraht (8a) mit der lvietallnülse der Sprengkapsel (5) und über diese mit der in der Sprengkörperhülse (1) üoer der Sprengladung (7) dzw. im Schlauch stehenden ideerwassersäule in leitenden Kontakt gebracht ist.

   2. Sprengkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sprengladung (7), die plastischen oder pulverförmigen Sprengstoff enthalt und einen rohrförmigen aus Kunscstoff besoenenden Sprengkapselhalter (b), dessen in die Sprengladung einzusetzende Stirnseite geschlossen ist und von einem elektrisch leitenden Draht iurchc|uert ist, der austerhalb des Sprengkap 3 el halters (6) 30 1?αι₆ ist, dass er die 'lurcnstnssene spreng ladung (7) üDerrugfc und alc; ?ünler (11J in Uta ,/as ear säule e in ι. Ruoxi t; und in nor halb ios bprengkap^elnuiGera (t) mit der ngion-iolitaLsa in Kontakt stent,,

   5. :-,:jr^r-iii-;K()C't.)i.;r nach A '^r->gr:-iu-J.:':'.l 'ΐ'.ιζ (/Ϊ/ g'-ii-L'^

   ο dar 2, dadL uu seiaen- >.ai

   gü ^ennze ic nne t, l-tirnaeite der ^u.3g.:3b:iΊ. iat ist

   BADORiGINAl

   -ic- 2Üb8305

   4. Sprengkörper naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengkapselhalter (6) an seinem an der Stirnseite der Sprengladung (7) gelegenen Teil als ringförmige .fanne (bb) ausgebildet ist.

   5. Sprengkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengstoff der Sprengladung in einer -tt-önre (12) aus elektrisch leitendem uaterial untergebracht ist und der Boden dieser Röhre einen sacklochartigen Hohlraum (12a) aufweist, dessen Umfang so bemessen ist, dass die Sprengkapsel (5) unter leichter Reibung eingesetzt werden kann.

   103823/104?