CN103217717B - 一种海洋地震勘探拖缆设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋地震勘探拖缆设备，包括依次相连接的甲板电缆、采集传输包、拖曳电缆、尾部附件和稳流绳；其中，甲板电缆与船载系统相连接；采集传输包设置有控制板卡；拖拽电缆内部设置有至少一个检波器；控制板卡控制检波器采集的数据传输到船载系统中。本发明可以应用于海上石油勘探等领域，其具有抗拉强度高、耐腐蚀性能好、噪音干扰低的特点，且能够提供高分辨率的地震资料，得到更清晰的地下地质构造成像。
Description
技术领域
本发明涉及海上石油勘探、海洋地质调查技术领域，尤其涉及一种海洋地震勘探拖缆设备。
背景技术
地震勘探设备可以应用井场调查，探明浅层地质构造及浅层气分布，为钻井平台布设提供风险评估，避免钻井井喷、井涌等事故的发生，为安全钻井提供依据；也可应用到我国海洋地质调查领域，用以探明沿海内陆架、陆坡和深海盆地的海底地形、地貌特征。
目前在浅层地质作业中，现有设备勘探得到的地震资料分辨率低，得到的地下地质构造成像不够清晰，不能较好满足浅层勘探的需求。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种海洋地震勘探拖缆设备，能够提供高分辨率的地震资料，及更清晰的地下地质构造成像。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种海洋地震勘探拖缆设备，包括依次相连接的甲板电缆、采集传输包、拖曳电缆、尾部附件和稳流绳；其中，所述甲板电缆与船载系统相连接；
所述采集传输包设置有控制板卡；所述拖拽电缆内部设置有至少一个检波器；所述控制板卡控制所述检波器采集的数据传输到所述船载系统中。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述采集传输包包括数字包外筒；所述数字包外筒两端分别设置有第一数字包接头和第二数字包接头；所述第一数字包接头和第二数字包接头内设置有防水插芯；所述第一数字包接头通过第一接头与所述甲板电缆连接固定，所述第二数字包接头通过第二接头与所述拖曳电缆连接固定。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述第一接头内包括压紧螺母、锁紧部件、压紧垫片及锁紧螺母；所述甲板电缆内部填充凯夫拉纤维；所述甲板电缆的内部芯线及凯夫拉纤维穿过所述压紧螺母与所述锁紧部件，内部芯线继续穿过所述压紧垫片与所述锁紧螺母，所述凯夫拉纤维折回均匀压在所述第一接头与锁紧部件之间，通过旋紧所述锁紧螺母压紧所述锁紧部件，将所述内部芯线固定在所述第一接头内。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述第二接头内包括固定螺母；所述拖曳电缆前端旋紧在所述固定螺母上，所述拖曳电缆的内部芯线焊接于所述第二数字包接头内的防水插芯上，所述拖曳电缆外皮套于所述第二接头的尾端并用卡箍卡紧固定。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述甲板电缆与所述第一接头的连接部位进行硫化。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述拖曳电缆内部设置有多个均匀分布的检波器，所述多个检波器连接方式为并联。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述尾部附件的尾端为锥形结构。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述拖曳电缆外皮为聚氨酯弹性材料，内部填充航天煤油。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述采集传输包为钛合金结构。
上述海洋地震勘探拖缆设备还可具有如下特点：所述检波器为高频检波器，采样率为1/16ms，数据带宽为5-8KHz。
本发明上述放哪具有如下有益效果：
上述方案中，甲板电缆一端连接船载室内机箱，另一端连接水下采集传输包，起到向水下设备供电及数据传输的作用，甲板电缆既能承受一定拉力，又很好的耐海水腐蚀。
采集传输包内部装有控制板卡，拖曳电缆中检波器采集到的数据经该控制板卡汇总并上传给船载系统。
尾部稳流绳在整个拖曳过程中起到稳流、减小电缆尾部摆动，降低尾部噪音对检波器的干扰等作用。
本发明提供的海洋地震勘探拖缆设备，结构合理，应用简便，小巧、牢靠、安全；可以应用于浅层高分辨率地震作业，提供高分辨率的地震资料，得到更清晰的地下地质构造成像；另外还可以应用到我国海洋地质调查领域，用以探明沿海内陆架、陆坡和深海盆地的海底地形、地貌特征。
附图说明
图1为本发明一种地震勘探拖缆设备的结构示意图；
图2为本发明实施例的甲板电缆截面图；
图3为本发明实施例的拖曳电缆结构图；
图4为本发明实施例的采集传输包结构图；
图5为本发明实施例的甲板电缆与采集传输包连接结构图；
图6为本发明实施例的拖曳电缆与采集传输包连接结构图；
图7为本发明种地震勘探拖缆设备的工作状态示意图。
具体实施方式
为了便于阐述本发明，以下将结合附图及具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步详细描述。
如图1，本发明实施例的一种海洋地震勘探拖缆设备，依次由甲板电缆1、采集传输包2、拖曳电缆3、尾部附件4、稳流绳5组成。
如图2，甲板电缆1由电源线7、对绞线8、护套12组成；护套12内侧设有凯夫拉纤维编织保护层11，对绞线8外侧设有屏蔽层10保护。为保证水下设备的安全，该甲板电缆1的保护层11和屏蔽层10内部均可适当填充适当凯夫拉纤维9，该凯夫拉纤维9可承受拉力1T，因而可以起到很好的抗拉作用。护套12为聚氨酯弹性体，既能防止海水的腐蚀又对电缆具有很好的保护作用。
如图3，拖曳电缆3是地震数据的获得部件，本实施例中，拖曳电缆3全长18m，内部均匀分布有16个检波器13，相邻检波器的间距为1m，这16个检波器13并联后与采集传输包2相连。本实施例中，该拖曳电缆3外径为28mm，外皮为聚氨酯弹性材料，优选的，内部充填航天煤油，可以很好的减小对地震信号的衰减，因该拖曳电缆3尺寸小，在海水中拖曳时受海水阻力不大，故简化内部结构不再增加其它抗拉骨架。
如图4，采集传输包2内部包括有装有控制板卡，拖曳电缆3中检波器13采集到的数据经该控制板卡汇总并上传给船载系统。采集传输包2工作时完全沉入海水中，连接甲板电缆1和拖曳电缆3，其整体材质为钛合金结构，强度高、密度相对较小，且耐海水腐蚀性能好。本实施例中，控制板卡分别固定在数字包外筒19两端的第一数字包接头21和第二数字包接头23上，第一数字包接头21与数字包外筒22之间通过螺钉套19、螺钉20固定，第二数字包接头23与数字包外筒22之间通过螺钉套24、螺钉25固定，且它们之间通过O型密封圈进行密封，最高耐水压3Mpa，既具有很好的抗拉强度，又具有很好的密封效果。第一数字包接头23通过半圆卡套18与第一接头16连接、固定，第二数字包接头23通过半圆卡套29与第二接头28连接、固定。
优选的，本发明实施例中，如图5所示，第一接头16内包括压紧螺母30、锁紧部件17、压紧垫片31及锁紧螺母32；甲板电缆1的内部芯线及凯夫拉纤维9穿过压紧螺母30与锁紧部件17，内部芯线继续穿过压紧垫片31与锁紧螺母32，凯夫拉纤维9折回均匀压在第一接头16与锁紧部件17之间，通过旋紧锁紧螺母32压紧锁紧部件17，从而将内部芯线固定在第一接头16内；将压紧螺母30旋紧使得密封垫片15膨胀从而很好的夹紧甲板电缆线缆。最后再对甲板电缆1与第一接头16的连接部位进行硫化，得到硫化结构14，这样的连接方案既能很好的保证甲板电缆1与第一接头16之间的抗拉强度，又具有很好的防水密封效果。
优选的，如图6所示，第二接头28尾端外侧设有沟槽，内部设有固定螺母33，拖曳电缆3与第二接头28连接方案为：先将拖曳电缆3内部芯线固定于第二接头28内部的固定螺母33上，芯线焊接于防水插芯27上，拖曳电缆3的电缆外皮套于第二接头28的尾端沟槽处，再用专业工具将卡箍29卡紧在尾端沟槽处，这样即实现拖曳电缆3与第二接头28的牢固连接。
如图1，尾部附件4为拖曳电缆3尾端的固定设备，拖曳电缆3尾端外皮同样通过卡箍压紧在尾部附件4上，尾部附件4的尾端优选为锥形结构，可缓解水流阻力造成的尾部附件晃动；且拖曳电缆3内部的航天煤油通过尾部附件4填充。本实施例中，稳流绳5可采用直径φ8的尼龙绳，一端固定于尾部附件4内，另一端自由甩出；该稳流绳全长4m，在整个拖曳过程中起到稳流，减小拖曳电缆3尾部的摆动，降低尾部噪音对检波器13的干扰。
如图7，本发明实施例的一种海洋地震勘探拖缆设备在工作时，甲板电缆1一端固定于甲板上，另一端放于海水6中近10m；通过拖曳电缆3中的检波器来采集数据，再由采集传输包2中的控制板卡将数据通过甲板电缆1传输到船载系统中，从而为系统提供高分辨率的地震资料。
Claims (8)
1.一种海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于，包括依次相连接的甲板电缆、采集传输包、拖曳电缆、尾部附件和稳流绳；其中，所述甲板电缆与船载系统相连接；
所述采集传输包设置有控制板卡；所述拖曳电缆内部设置有至少一个检波器；所述控制板卡控制所述检波器采集的数据传输到所述船载系统中；
所述采集传输包包括数字包外筒；所述数字包外筒两端分别设置有第一数字包接头和第二数字包接头；所述第一数字包接头和第二数字包接头内设置有防水插芯；所述第一数字包接头通过第一接头与所述甲板电缆连接固定，所述第二数字包接头通过第二接头与所述拖曳电缆连接固定；
所述尾部附件的尾端为锥形结构。
2.如权利要求1所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述第一接头内包括压紧螺母、锁紧部件、压紧垫片及锁紧螺母；所述甲板电缆内部填充凯夫拉纤维；所述甲板电缆的内部芯线及凯夫拉纤维穿过所述压紧螺母与所述锁紧部件，内部芯线继续穿过所述压紧垫片与所述锁紧螺母，所述凯夫拉纤维折回均匀压在所述第一接头与锁紧部件之间，通过旋紧所述锁紧螺母压紧所述锁紧部件，将所述内部芯线固定在所述第一接头内。
3.如权利要求1所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述第二接头内包括固定螺母；所述拖曳电缆前端旋紧在所述固定螺母上，所述拖曳电缆的内部芯线焊接于所述第二数字包接头内的防水插芯上，所述拖曳电缆外皮套于所述第二接头的尾端并用卡箍卡紧固定。
4.如权利要求1或2或3所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述甲板电缆与所述第一接头的连接部位进行硫化。
5.如权利要求1所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述拖曳电缆内部设置有多个均匀分布的检波器，所述多个检波器连接方式为并联。
6.如权利要求1或3所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述拖曳电缆外皮为聚氨酯弹性材料，内部填充航天煤油。
7.如权利要求1或2或3所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述采集传输包为钛合金结构。
8.如权利要求1或5所述的海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：所述检波器为高频检波器，采样率为1/16ms，数据带宽为5-8KHz。
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