CN105259569A - 采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统及方法，供电系统包括震源系统和数据采集与传输系统，震源系统需要供电的部分有击锤电机电源、第一推靠电机电源、锤杆的延时装置电源和安全解锁装置电源，数据采集与传输系统需要供电的部分有第二推靠电机电源、数据接收处理单元电源，供电方法是通过七芯电缆对震源系统和数据采集与接收系统分时分用途供电，使得在震源系统工作时数据采集与接收系统不工作，在数据采集与接收系统工作时震源系统不工作，本发明节约成本，使得后期的使用、维护、维修更加方便。

Description

采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统及方法

技术领域

本发明涉及单井地震勘探系统技术领域，尤其涉及采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统及方法。

背景技术

单井地震勘探技术通常是指将地震波激发系统(震源)和数据采集与传输系统连接在一起置于同一井中进行地震数据采集，从而得到井下或井地联合地震数据的一种地震勘探技术。单井地震勘探技术可用于盐丘侧翼成像和断面成像等特殊地质目标的观测或用于水平井研究等，例如用于对灰岩溶洞的探测、金属矿脉的寻找等领域。

目前对单井地震勘探系统供电的方法主要有以下几种：一是采用专用电缆供电，即根据系统供电及信号传输的需要来定制专用的电缆。采用这种方法无疑会提高成本，而且后期在维护、维修时也比较麻烦，尤其是在实际工作中电缆的长度会限制到勘探深度，对于一些勘探深度超过电缆长度的待测井，系统就无法应用，这也极大地影响了勘探方的经济效益。二是采用两条通用七芯电缆供电，即对震源系统和数据采集与传输系统单独供电，每个系统使用一条电缆，为了便于仪器下井与起井，通常是将两条电缆绞在一起。采用此种方法虽说在线缆长度不够时可以续接，但其成本也是较高，而且接头处会对信号有一定的干扰，影响后期数据处理的结果。以上两种方法在系统工作时都需要对震源系统一直供电，主要是为了控制击锤电机的次级锤杆按要求运动。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统及方法，节约成本，使得后期的使用、维护、维修更加方便，而且可以实现对震源系统和数据采集与传输系统单独供电，起到了节约能源的作用。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统，包括震源系统和数据采集与传输系统，震源系统需要供电的部分有击锤电机电源、第一推靠电机1电源、锤杆的延时装置电源和安全解锁装置电源，数据采集与传输系统需要供电的部分有第二推靠电机2电源、数据接收处理单元电源，接收处理单元3号和4号端口为电源端口、1号和2号端口为数据处理端口，

击锤电机电源与七芯电缆的3、4、5号线相连，第一推靠电机1电源一端与七芯电缆的2号线相连，另一端与电缆外铠相连，延时装置电源一端与开关S2的b端相连，另一端与电缆外铠相连，开关S2的a端与七芯电缆的4号线相连，安全解锁装置电源的一端与双刀单掷开关S1的d端相连，另一端与电缆外铠相连，双刀单掷开关S1的a端与七芯电缆的2号线相连，c端与七芯电缆的5号线相连，b端与第二推靠电机2电源的一端相连，第二推靠电机2电源的另一端与电缆外铠相连，接收处理单元的1号端口与七芯电缆的1号线相连，2号端口与七芯电缆的7号线相连，4号端口与电缆外铠相连，3号端口与磁定位仪CCL电源的一端相连，磁定位仪CCL电源的另一端与七芯电缆的6号线相连，二极管D1的一端与七芯电缆的6号线相连，另一端与继电器K1一端相连，继电器K1的另一端与电缆外铠相连，二极管D2的一端与七芯电缆的3号线相连，另一端与继电器K2一端相连，继电器K2的另一端与电缆外铠相连，电缆外铠接地。

基于上述采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统的供电方法，通过七芯电缆对震源系统和数据采集与接收系统分时分用途供电，使得在震源系统工作时数据采集与接收系统不工作，在数据采集与接收系统工作时震源系统不工作，具体包括以下步骤：

1)对七芯电缆中的导线进行编号，并规定每条导线的用途，如表1所示；

表1七芯电缆中导线的编号与用途

2)首先接通电缆外铠和6号线，同时给2号线和电缆外铠加入推靠电压，震源系统的第一推靠电机1和数据采集与传输系统的第二推靠电机2依次开始工作，直至推靠工作结束；

3)然后仅给3、4、5号线通电，接通击锤电机电源使击锤电机工作，由于双刀单掷开关S1的隔离作用，2号线正常输出TB信号，数据采集与传输系统接收到TB信号便开始工作；

4)当击锤电机提锤到顶位后，断开击锤电机电源，再给3、4号线通电使继电器K2工作，开关S2经过接收处理单元的复位时间，即16秒后闭合，使击锤电机的次级锤杆自由下落；

5)随即接通6号线为接收处理单元电源和磁定位仪CCL电源供电，接收处理单元经过接收处理单元的复位时间，即16秒后开始等待接收震波信号和TB信号；

6)当锤杆自由下落砸到底部锤震板后产生TB信号和震波信号，接收处理单元通过1、7号线上传数据，开始采集、显示、自检工作；

7)最后，工作结束起井收臂时，同时给继电器K1和第一推靠电机1、第二推靠电机2加上电压，即给2、6号线通电实现同时收臂，并通过电路操作实现使第一推靠电机1在60秒内收臂，使第二推靠电机2在15秒内收臂；

8)若起井收臂不成功，需要启动安全解锁装置时，给电缆外铠和6号线通电使继电器K1工作从而使开关S2闭合，然后给5号线通电接通解锁装置电源，使震源的安全解锁装置工作从而使仪器顺利起井。

本发明的有益效果为：采用通用七芯测井电缆对整个单井地震勘探系统供电和进行数据传输，极大地节约了系统在配置测井电缆方面的成本，由于是通用电缆，故后期在电缆的维护与维修方面十分方便；可实现对震源系统和数据采集与传输系统单独供电，节约能源。

附图说明

附图为本发明供电系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参照附图，采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统，包括震源系统和数据采集与传输两个系统，震源系统需要供电的部分有击锤电机电源、第一推靠电机1电源、锤杆的延时装置电源和安全解锁装置电源，数据采集与传输系统需要供电的部分有第二推靠电机2电源、数据接收处理单元电源，接收处理单元3号和4号端口为电源端口、1号和2号端口为数据处理端口，

击锤电机电源与七芯电缆的3、4、5号线相连，第一推靠电机1电源一端与七芯电缆的2号线相连，另一端与电缆外铠相连，延时装置电源一端与开关S2的b端相连，另一端与电缆外铠相连，开关S2的a端与七芯电缆的4号线相连，安全解锁装置电源的一端与双刀单掷开关S1的d端相连，另一端与电缆外铠相连，双刀单掷开关S1的a端与七芯电缆的2号线相连，c端与七芯电缆的5号线相连，b端与第二推靠电机2电源的一端相连，第二推靠电机2电源的另一端与电缆外铠相连，接收处理单元的1号端口与七芯电缆的1号线相连，2号端口与七芯电缆的7号线相连，4号端口与电缆外铠相连，3号端口与磁定位仪CCL电源的一端相连，磁定位仪CCL电源的另一端与七芯电缆的6号线相连，二极管D1的一端与七芯电缆的6号线相连，另一端与继电器K1一端相连，继电器K1的另一端与电缆外铠相连，二极管D2的一端与七芯电缆的3号线相连，另一端与继电器K2一端相连，继电器K2的另一端与电缆外铠相连，电缆外铠接地。

基于上述采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统的供电方法，通过七芯电缆对震源系统和数据采集与接收系统分时分用途供电，使得在震源系统工作时数据采集与接收系统不工作，在数据采集与接收系统工作时震源系统不工作，具体包括以下步骤：

1)对七芯电缆中的导线进行编号，并规定每条导线的用途，如表1所示；

表1七芯电缆中导线的编号与用途

2)首先接通电缆外铠和6号线，同时给2号线和电缆外铠加入推靠电压，震源系统的第一推靠电机1和数据采集与传输系统的第二推靠电机2依次开始工作，直至推靠工作结束；

3)然后仅给3、4、5号线通电，接通击锤电机电源使击锤电机工作，由于双刀单掷开关S1的隔离作用，2号线正常输出TB信号，数据采集与传输系统接收到TB信号便开始工作；

4)当击锤电机提锤到顶位后断开击锤电机电源，再给3、4号线通电使继电器K2工作，开关S2经过接收处理单元的复位时间，即16秒后闭合，使击锤电机的次级锤杆自由下落；

5)随即接通6号线为接收处理单元电源和磁定位仪CCL电源供电，接收处理单元经过接收处理单元的复位时间，即16秒后开始等待接收震波信号和TB信号；

6)当锤杆自由下落砸到底部锤震板后产生TB信号和震波信号，接收处理单元通过1、7号线上传数据，开始采集、显示、自检工作；

7)最后，工作结束起井收臂时，同时给继电器K1和第一推靠电机1、第二推靠电机2加上电压，即给2、6号线通电实现同时收臂，并通过电路操作实现使第一推靠电机1在60秒内收臂，使第二推靠电机2在15秒内收臂，两种臂的结构不同，故收臂时间也不同；

8)若起井收臂不成功，需要启动安全解锁装置时，给电缆外铠和6号线通电使继电器K1工作从而使开关S2闭合，然后给5号线通电接通解锁装置电源，使震源的安全解锁装置工作从而使仪器顺利起井。

本发明减少在电缆配置方面的成本，而且实现了震源系统和数据采集与接收系统单独供电，无需在系统工作时给震源一直供电，且在震源工作时无需给数据采集与传输系统供电，节约了能源。

Claims (2)

1.采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统，包括震源系统和数据采集与传输系统，震源系统需要供电的部分有击锤电机电源、第一推靠电机1电源、锤杆的延时装置电源和安全解锁装置电源，数据采集与传输系统需要供电的部分有第二推靠电机2电源、数据接收处理单元电源，接收处理单元3号和4号端口为电源端口、1号和2号端口为数据处理端口，其特征在于：

击锤电机电源与七芯电缆的3、4、5号线相连，第一推靠电机1电源一端与七芯电缆的2号线相连，另一端与电缆外铠相连，延时装置电源一端与开关S2的b端相连，另一端与电缆外铠相连，开关S2的a端与七芯电缆的4号线相连，安全解锁装置电源的一端与双刀单掷开关S1的d端相连，另一端与电缆外铠相连，双刀单掷开关S1的a端与七芯电缆的2号线相连，c端与七芯电缆的5号线相连，b端与第二推靠电机2电源的一端相连，第二推靠电机2电源的另一端与电缆外铠相连，接收处理单元的1号端口与七芯电缆的1号线相连，2号端口与七芯电缆的7号线相连，4号端口与电缆外铠相连，3号端口与磁定位仪CCL电源的一端相连，磁定位仪CCL电源的另一端与七芯电缆的6号线相连，二极管D1的一端与七芯电缆的6号线相连，另一端与继电器K1一端相连，继电器K1的另一端与电缆外铠相连，二极管D2的一端与七芯电缆的3号线相连，另一端与继电器K2一端相连，继电器K2的另一端与电缆外铠相连，电缆外铠接地。

2.根据权利要求1所述的采用七芯电缆的单井地震勘探系统的供电系统的供电方法，通过七芯电缆对震源系统和数据采集与接收系统分时分用途供电，使得在震源系统工作时数据采集与接收系统不工作，在数据采集与接收系统工作时震源系统不工作，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)对七芯电缆中的导线进行编号，并规定每条导线的用途，如表1所示；

表1七芯电缆中导线的编号与用途

2)首先接通电缆外铠和6号线，同时给2号线和电缆外铠加入推靠电压，震源系统的第一推靠电机1和数据采集与传输系统的第二推靠电机2依次开始工作，直至推靠工作结束；

3)然后仅给3、4、5号线通电，接通击锤电机电源使击锤电机工作，由于双刀单掷开关S1的隔离作用，2号线正常输出TB信号，数据采集与传输系统接收到TB信号便开始工作；

4)当击锤电机提锤到顶位后断开击锤电机电源，再给3、4号线通电使继电器K2工作，开关S2经过接收处理单元的复位时间，即16秒后闭合，使击锤电机的次级锤杆自由下落；

5)随即接通6号线为接收处理单元电源和磁定位仪CCL电源供电，接收处理单元经过接收处理单元的复位时间，即16秒后开始等待接收震波信号和TB信号；

6)当锤杆自由下落砸到底部锤震板后产生TB信号和震波信号，接收处理单元通过1、7号线上传数据，开始采集、显示、自检工作；

7)最后，工作结束起井收臂时，同时给继电器K1和第一推靠电机1、第二推靠电机2加上电压，即给2、6号线通电实现同时收臂，并通过电路操作实现使第一推靠电机1在60秒内收臂，使第二推靠电机2在15秒内收臂；

8)若起井收臂不成功，需要启动安全解锁装置时，给电缆外铠和6号线通电使继电器K1工作从而使开关S2闭合，然后给5号线通电接通解锁装置电源，使震源的安全解锁装置工作从而使仪器顺利起井。