CN109597122A - 一种多频段长航时海底地震监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海底勘探领域，提供一种多频段长航时海底地震监测系统及方法，用于解决海底地震的数据采集问题。本发明提供的一种多频段长航时海底地震监测，包括海底端，所述的海底端包括四分量检波器、数据记录器、电池、声学单元、释放机构、壳体，所述的四分量检波器同数据记录器连接，所述的声学单元同数据记录器连接，所述的释放机构位于壳体底部，所述的电池为整个系统供能。四分量检波器可以更为全面的接收地震数据，实现了对海底地震数据信息的全面收集，可以有效的了解海底油气储藏。
Description
技术领域
本发明涉及海底勘探领域，具体涉及一种多频段长航时海底地震监测系统及方法。
背景技术
2017年我国首次实现海域可燃冰试采成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破，但是从试开采到商业化开采，仍然面临着平均出气量、开采持续时长，开采工程伴随地质环境剧变等科学、安全、环保难题，仍需要进行大量研究试验工作。我国在立体时移地震研究方面尚处在可行性分析与试验阶段，我国天然气水合物试开采工作缺少此项技术的支撑。
通过在不同时间对同一工区按相同观测方式进行重复性地震观测所获取的差异地震信息监测油气藏动态的过程。由于此法常以三维观测方式进行，即对三维勘探区块在不同时间采用相同的地震观测系统和观测参数进行两次以上的重复性三维观测，此种时移地震又称为四维地震。由于时移地震响应可以表征油藏性质的变化，所以此法是一种油藏监测技术。时移地震按观测方式分为时移三维地震(即四维地震)、时移二维地震、时移VSP。
时移地震检测的是海底的地震数据，而地震仪采集到的数据需要穿过海水才能传递到海面上，海水对数据采集和传输有重要的影响，同时海底地震仪如何同操作人员进行有效的通讯，实现远程的交互式操作也是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题为海底地震的数据采集问题，提供一种多频段长航时海底地震监测。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种多频段长航时海底地震监测，包括海底端，所述的海底端包括四分量检波器、数据记录器、电池、声学单元、释放机构、壳体，所述的四分量检波器同数据记录器连接，所述的声学单元同数据记录器连接，所述的释放机构位于壳体底部，所述的电池为整个系统供能。
四分量检波器接收海底的地震数据，将地震数据暂时存储在数据记录器中，壳体用来保护整个海底端，释放机构在接收到一定的指令或者一段时间后断开同海底连接，使壳体可以上浮便于打捞。
四分量检波器可以更为全面的接收地震数据，实现了对海底地震数据信息的全面收集，可以有效的了解海底油气储藏。
优选地，所述的壳体为耐压玻璃，呈球形。球形壳体承压能力强，也便于上浮与打捞。
优选地，所述四分量检波器的工作频带为2-20000Hz，声压灵敏度为-160dB±1.5dB，指向性为全向，内部带前置放大器，放大倍数为20倍，前置放大器为电压型，供电电压为+12VDC、电流≤3mA，动态范围≥120dB，灵敏度变化范围≤1.5dB，耐压水深3000米。四分量检波器的工作频带覆盖中高低频，可以有效的对海底地震数据进行全面的收集。
优选地，所述的系统还包括中转端和云端，所述的海底端还包括第一数据转换模块，所述的中转端包括第一数据中转模块，所述的云端包括数据接收模块，所述的第一数据转换模块同第一数据中转模块连接，所述的第一数据中转模块同数据接收模块连接，所述的第一数据转换模块将海底地震数据转换成可在海水介质中传输的光学信号，所述的第一数据中转模块将光学信号转换为非光学信号。海底地震仪同远程进行交互式操作，仅通过声学单元较难实现，通过光学信号进行传递可以及时有效进行交互式操作。
优选地，所述的海底端还包括第二数据转换模块、所述的中转端还包括第二数据中转模块，所述的云端包括数据传递模块，所述的数据传递模块同第二数据中转模块连接，所述的第二数据中转模块同第二数据转换模块连接，所述的第二数据转换模块将光学信号转换为可以被海底端处理的信号，所述的第二数据中转模块将非光学信号转换为光学信号。云端可以向海底端发送指令，对四分量检波器的运行参数进行调整，实现交互式操作。
优选地，所述的海底端还包括第一校正模块，所述的中转端还包括第二校正模块，所述的第一和第二数据校正模块根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正。由于海水的水质、浊度和流速对光学信号的传递有较大的影响，对信号进行校正可以有效提高信息传递的准确性。
一种多屏段长航时海底地震监测方法，在海底架设多个接收海底地震数据的海底端，所述的海底端通过四分量检波器获取海底地震的数据，所述的数据记录器将数据记录；所述的第一数据转换模块将数据转换为光学信号，经由中转端的第一数据中转模块解析为非光学信号后传递给云端。海底端通过四分量检波器采集数据，可以有效的全面的获取海底地震数据，通过光学信号传递信息给云端，可以及时有效同云端进行通讯。
优选地，所述的云端接收海底地震的数据后，接收调整或者回收的指令，并将指令传递给中转端，所述的中转端的第一数据传递模块将数据传递给海底端，海底端根据指令对四分量检波器的运行参数进行调整。云端可以向海底端传递指令，对海底端的工作状态进行调整，以实现海底数据的有效收集。
优选地，所述的海底端根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正后传递给中转端。海底端对光学信号进行校正可以准确地传递数据。
优选地，所述的中转端根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正后转换为非光学信号传递给云端。中转端附近的海水水质等参数同海底有一定的差别，进行微调可以更加准确的对海底地震数据进行传递。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：四分量检波器可以更为全面的接收地震数据，实现了对海底地震数据信息的全面收集，可以有效的了解海底油气储藏；海底端通过四分量检波器采集数据，可以有效的全面的获取海底地震数据，通过光学信号传递信息给云端，可以及时有效同云端进行通讯。
附图说明
图1为一种多频段长航时海底地震监测系统的结构示意图。
图2为一种多频段长航时海底地震监测系统的连接示意图。
图3为一种多频段长航时海底地震监测方法的流程示意图。
其中：1、壳体，2、释放机构，3、四分量检波器。
具体实施方式
以下实施列是对本发明的进一步说明，不是对本发明的限制。
实施例1
一种多频段长航时海底地震监测系统，如图1所示，包括海底端，所述的海底端包括四分量检波器、数据记录器、电池、声学单元、释放机构、壳体，所述的四分量检波器同数据记录器连接，所述的声学单元同数据记录器连接，所述的释放机构位于壳体底部，所述的电池为整个系统供能。所述的壳体为耐压玻璃，呈球形。所述四分量检波器的工作频带为2-20000Hz，声压灵敏度为-160dB±1.5dB，指向性为全向，内部带前置放大器，放大倍数为20倍，前置放大器为电压型，供电电压为+12VDC、电流≤3mA，动态范围≥120dB，灵敏度变化范围≤1.5dB，耐压水深3000米。
四分量检波器接收海底的地震数据，将地震数据暂时存储在数据记录器中，壳体用来保护整个海底端，释放机构在接收到一定的指令或者一段时间后断开同海底连接，使壳体可以上浮便于打捞。
四分量检波器可以更为全面的接收地震数据，实现了对海底地震数据信息的全面收集，可以有效的了解海底油气储藏。球形壳体承压能力强，也便于上浮与打捞。四分量检波器的工作频带覆盖中高低频，可以有效的对海底地震数据进行全面的收集。
实施例2
一种多频段长航时海底地震监测系统，如图1和图2所示，包括海底端，所述的海底端包括四分量检波器、数据记录器、电池、声学单元、释放机构、壳体，所述的四分量检波器同数据记录器连接，所述的声学单元同数据记录器连接，所述的释放机构位于壳体底部，所述的电池为整个系统供能。所述的壳体为耐压玻璃，呈球形。所述四分量检波器的工作频带为2-20000Hz，声压灵敏度为-160dB±1.5dB，指向性为全向，内部带前置放大器，放大倍数为20倍，前置放大器为电压型，供电电压为+12VDC、电流≤3mA，动态范围≥120dB，灵敏度变化范围≤1.5dB，耐压水深3000米。所述的系统还包括中转端和云端，所述的海底端还包括第一数据转换模块，所述的中转端包括第一数据中转模块，所述的云端包括数据接收模块，所述的第一数据转换模块同第一数据中转模块连接，所述的第一数据中转模块同数据接收模块连接，所述的第一数据转换模块将海底地震数据转换成可在海水介质中传输的光学信号，所述的第一数据中转模块将光学信号转换为非光学信号。所述的海底端还包括第二数据转换模块、所述的中转端还包括第二数据中转模块，所述的云端包括数据传递模块，所述的数据传递模块同第二数据中转模块连接，所述的第二数据中转模块同第二数据转换模块连接，所述的第二数据转换模块将光学信号转换为可以被海底端处理的信号，所述的第二数据中转模块将非光学信号转换为光学信号。所述的海底端还包括第一校正模块，所述的中转端还包括第二校正模块，所述的第一和第二数据校正模块根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正。
海底地震仪同远程进行交互式操作，仅通过声学单元较难实现，通过光学信号进行传递可以及时有效进行交互式操作。云端可以向海底端发送指令，对四分量检波器的运行参数进行调整，实现交互式操作。由于海水的水质、浊度和流速对光学信号的传递有较大的影响，对信号进行校正可以有效提高信息传递的准确性。
实施例3
一种多频段长航时海底地震监测方法，由图3所示，在海底架设多个接收海底地震数据的海底端，所述的海底端通过四分量检波器获取海底地震的数据，所述的数据记录器将数据记录；所述的第一数据转换模块将数据转换为光学信号，经由中转端的第一数据中转模块解析为非光学信号后传递给云端。所述的云端接收海底地震的数据后，接收调整或者回收的指令，并将指令传递给中转端，所述的中转端的第一数据传递模块将数据传递给海底端，海底端根据指令对四分量检波器的运行参数进行调整。所述的海底端根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正后传递给中转端。所述的中转端根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正后转换为非光学信号传递给云端。
海底端通过四分量检波器采集数据，可以有效的全面的获取海底地震数据，通过光学信号传递信息给云端，可以及时有效同云端进行通讯。云端可以向海底端传递指令，对海底端的工作状态进行调整，以实现海底数据的有效收集。海底端对光学信号进行校正可以准确地传递数据。中转端附近的海水水质等参数同海底有一定的差别，进行微调可以更加准确的对海底地震数据进行传递。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种多频段长航时海底地震监测系统，其特征在于，包括海底端，所述的海底端包括四分量检波器、数据记录器、电池、声学单元、释放机构、壳体，所述的四分量检波器同数据记录器连接，所述的声学单元同数据记录器连接，所述的释放机构位于壳体底部，所述的电池为整个系统供能。
2.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测系统，其特征在于，所述的壳体为耐压玻璃，呈球形。
3.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测系统，其特征在于，所述四分量检波器的工作频带为2-20000Hz，声压灵敏度为-160dB±1.5dB，指向性为全向，内部带前置放大器，放大倍数为20倍，前置放大器为电压型，供电电压为+12VDC、电流≤3mA，动态范围≥120dB，灵敏度变化范围≤1.5dB，耐压水深3000米。
4.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测系统，其特征在于，所述的系统还包括中转端和云端，所述的海底端还包括第一数据转换模块，所述的中转端包括第一数据中转模块，所述的云端包括数据接收模块，所述的第一数据转换模块同第一数据中转模块连接，所述的第一数据中转模块同数据接收模块连接，所述的第一数据转换模块将海底地震数据转换成可在海水介质中传输的光学信号，所述的第一数据中转模块将光学信号转换为非光学信号。
5.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测系统，其特征在于，所述的海底端还包括第二数据转换模块、所述的中转端还包括第二数据中转模块，所述的云端包括数据传递模块，所述的数据传递模块同第二数据中转模块连接，所述的第二数据中转模块同第二数据转换模块连接，所述的第二数据转换模块将光学信号转换为可以被海底端处理的信号，所述的第二数据中转模块将非光学信号转换为光学信号。
6.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测系统，其特征在于，所述的海底端还包括第一校正模块，所述的中转端还包括第二校正模块，所述的第一和第二数据校正模块根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正。
7.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测方法，其特征在于，在海底架设多个接收海底地震数据的海底端，所述的海底端通过四分量检波器获取海底地震的数据，所述的数据记录器将数据记录；所述的第一数据转换模块将数据转换为光学信号，经由中转端的第一数据中转模块解析为非光学信号后传递给云端。
8.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测方法，其特征在于，所述的云端接收海底地震的数据后，接收调整或者回收的指令，并将指令传递给中转端，所述的中转端的第一数据传递模块将数据传递给海底端，海底端根据指令对四分量检波器的运行参数进行调整。
9.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测方法，其特征在于，所述的海底端根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正后传递给中转端。
10.根据权利要求1所述的一种多频段长航时海底地震监测方法，其特征在于，所述的中转端根据海水的水质、浊度和流速对光学信号进行校正后转换为非光学信号传递给云端。
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