CN112130212A - 一种海洋电磁节点采集站的承重体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种海洋电磁节点采集站的承重体结构，包括能降解且无磁的承重本体，所述承重本体由能降解的水泥浇筑构成；所述承重本体内沿纵向贯通设置多个导流孔。本发明采用可降解且无磁材料构成，最大程度降低因勘探对海洋环境造成的影响，避免因磁性材料影响采集站的电磁信号采集；导流孔的设计，可有效减少采集站下沉过程中海水阻力及洋流对采集站的影响，大大提高采集站投放精度。
Description
技术领域
本发明涉及海洋地球物理勘探电磁法技术领域，尤其涉及一种海洋电磁节点采集站的承重体结构。
背景技术
海洋电磁勘探已经成为海洋油气勘探的重要手段。目前海洋电磁勘探有拖缆式、海底铠缆式和海底节点式三种系统，其中海底节点式电磁勘探是最常用的勘探方法。该系统中最重要的组成部分是海洋电磁节点采集站，该采集站由采集站主体和承重体组成，工作时，采集站主体与承重体连接成一个整体。采集站从船舶甲板处投放至海水中，依靠其自身重力沉入海底预先设计的采集节点处进行数据采集，采集完成后，采集站释放承重体，承重体留在海底，采集站依靠浮力上浮至水面，再进行回收。海洋电磁节点采集站通常应用在千米以上水深的海域中，在其下沉过程中，若下沉速度过快，采集站到达海底后，剧烈的撞击会损坏采集站；若下沉速度过慢，受海水阻力和洋流等多种因素的影响，采集站实际工作位置与测线预先设计的采集位置存在较大偏差，会严重影响后续对目标区域地质结构的判断。在地质勘探过程中，由于测量点较多，需要投放大量的海洋电磁节点采集站，以完成对目标区域的电磁数据采集，每个采集站完成数据采集后，均将承重体留在海底。
承重体在整套海洋电磁节点采集站中起着重要作用，保证了采集站可以顺利下沉。为增加承重体的抗撞击强度，通常采用在水泥材料中增加钢筋的方式作为承重体加强筋，该方法的缺点是钢筋具有磁性，对采集站采集的电磁信号存在干扰，另一方面承重体释放到海底后钢筋无法降解，对海洋环境造成一定的影响。同时由于承重体表面积大，且为一个整体，采集站在下沉过程中，会遇到很大的阻力。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种海洋电磁节点采集站的承重体结构，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋电磁节点采集站的承重体结构，克服现有技术中存在的环境影响、电磁干扰等问题，本发明采用可降解且无磁材料构成，最大程度降低因勘探对海洋环境造成的影响，避免因磁性材料影响采集站的电磁信号采集；导流孔的设计，可有效减少采集站下沉过程中海水阻力及洋流对采集站的影响，大大提高采集站投放精度。
本发明的目的是这样实现的，一种海洋电磁节点采集站的承重体结构，包括能降解且无磁的承重本体，所述承重本体由能降解的水泥浇筑构成；所述承重本体内沿纵向贯通设置多个导流孔。
在本发明的一较佳实施方式中，所述承重本体上设置由无磁钢构成的连接环，所述连接环用于连接采集站。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连接环由无磁不锈钢构成。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连接环呈半圆形设置。
在本发明的一较佳实施方式中，所述承重本体内纵横交错设置多个能降解且无磁的加强筋。
在本发明的一较佳实施方式中，所述加强筋由竹条构成。
在本发明的一较佳实施方式中，所述加强筋的横截面呈矩形设置。
在本发明的一较佳实施方式中，所述承重本体内间隔设置多个沿纵向设置的中空的竹管，所述竹管的内腔构成所述导流孔。
在本发明的一较佳实施方式中，所述承重本体的侧壁处呈对称设置有内凹槽。
在本发明的一较佳实施方式中，所述承重本体的横截面呈六边形设置。
由上所述，本发明提供的一种海洋电磁节点采集站的承重体结构具有如下有益效果：
本发明提供的海洋电磁节点采集站的承重体结构，采用可降解且无磁材料构成，最大程度降低因勘探对海洋环境造成的影响，避免因磁性材料影响采集站的电磁信号采集；导流孔的设计，可有效减少采集站下沉过程中海水阻力及洋流对采集站的影响，大大提高采集站投放精度；选择竹条制作承重本体内置加强筋，满足无磁的功能要求，可有效增加其强度，避免在长途运输及吊装过程中因颠簸或磕碰发生承重本体损坏现象；本发明提供的海洋电磁节点采集站的承重体结构中，承重本体的侧壁处呈对称设置有内凹槽，可实现多个承重本体的堆叠摆放，有效减少摆放面积，节约承重体存放空间。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1：为本发明的海洋电磁节点采集站的承重体结构的主视图。
图2：为本发明的海洋电磁节点采集站的承重体结构的俯视图。
图3：为本发明的连接环的示意图。
图4：为本发明的加强筋的示意图。
图5：为本发明的竹管的示意图。
图中：
100、海洋电磁节点采集站的承重体结构；
1、承重本体；11、内凹槽；
2、导流孔；
3、连接环；
4、加强筋；
5、竹管。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图5所示，本发明提供一种海洋电磁节点采集站的承重体结构100，包括能降解且无磁的承重本体1，承重本体1的横截面(图1中沿水平面的截面)与采集站主体框架(现有技术，图中未示出)的横截面匹配设置，一般承重本体1的横截面略大于采集站主体框架的横截面；承重本体1由能降解的水泥浇筑构成，该水泥材料为一种可降解的复合材料，是以植物粉末为主体，并添加细菌及细菌的培养源，当承重体本体入水后，休眠中的细菌开始利用海水及水泥的有机复合材料进行承重本体的降解，降解速度缓慢，在采集站正常工作周期(通常为6个月-1年)，不会明显改变承重体本体的物理特性而影响采集站的工作性能，完成承重本体降解的过程，通常需要50年；承重本体1内沿纵向(图1中的竖直方向)贯通设置多个导流孔2，海洋电磁节点采集站的承重体结构100和采集站入水时，导流孔允许海水流过，减少海水阻力。
本发明提供的海洋电磁节点采集站的承重体结构，采用可降解且无磁材料构成，最大程度降低因勘探对海洋环境造成的影响，避免因磁性材料影响采集站的电磁信号采集；导流孔的设计，可有效减少采集站下沉过程中海水阻力及洋流对采集站的影响，大大提高采集站投放精度。
进一步，如图1、图3所示，承重本体1上设置由无磁钢构成的连接环3，连接环3用于连接采集站(现有技术，图中未示出)。
进一步，连接环3由无磁不锈钢构成。
进一步，连接环3呈半圆形设置。
根据可将承重体与采集站主体框架紧密连接和无磁的功能需求，选择不锈钢材料制作连接环3。在本发明的一具体实施例中，根据承重本体1的外形尺寸，确定连接环3直径为168mm，数量为2个。
进一步，如图1、图4所示，承重本体1内纵横交错设置多个能降解且无磁的加强筋4。承重本体1内部的加强筋4，可有效增加其强度，避免在长途运输及吊装过程中因颠簸或磕碰发生承重本体1损坏现象。
进一步，加强筋4由竹条构成。
进一步，加强筋4的横截面呈矩形设置。
根据有效增加承重体强度和无磁的功能需求，选择竹条制作承重本体1内置加强筋4，在本发明的一具体实施例中，根据承重本体1的外形尺寸，确定加强筋横4的截面长度30mm，宽10mm，采用“纵横交错”式摆放。
进一步，如图1、图5所示，承重本体1内间隔设置多个沿纵向设置的中空的竹管5，竹管5的内腔构成前述的导流孔2。均匀贯穿承重本体1的竹管5表面平整，不应出现明显凹凸面。在本发明的一具体实施例中，导流孔2长度130mm，直径30mm，导流孔2的间距为170mm。
进一步，如图1、图2所示，承重本体1的侧壁处呈对称设置有内凹槽11，可实现多个承重本体1的堆叠摆放，有效减少摆放面积，节约承重体存放空间。
在本发明的一具体实施例中，承重本体1的横截面呈六边形设置，使其能与海洋电磁节点采集站主体框架完美契合，不会出现较大缝隙。根据海洋电磁节点采集站的承重体结构100材料抗撞击强度，避免因下沉速度过快，采集站触碰海底时，剧烈的撞击损坏采集站，设计采集站匀速下沉的速度为1.3m/s，根据采集站的水中浮力及流体力学，计算采集站达到匀速下沉后水的阻力，确定海洋电磁节点采集站的承重体结构100的总体重量为220kg。合理配置海洋电磁节点采集站的承重体结构100重量，控制采集站下沉速度，防止因触底强烈的碰撞损坏承重本体，同时加强采集站在海底采集过程中与海底的耦合能力，增大抓地力，减少采集站因水流冲击导致的采集站晃动对采集数据的影响。
本发明的海洋电磁节点采集站的承重体结构100的制作过程如下：
首先准备设计尺寸的六边形的模具，将设定规格的竹管5预先插入模具，向模具内浇筑能降解的水泥，同时向其中纵横交错放入竹条制成的加强筋4，浇筑后在设计位置插入连接环3，待凝结后撤去模具。
使用本发明时，应保证承重本体1完整无破损，承重本体1与采集站契合，无较大缝隙；竹管5表面平整，不应出现明显凹凸面；连接环3无破损，与承重本体1连接紧密。
由上所述，本发明提供的一种海洋电磁节点采集站的承重体结构具有如下有益效果：
本发明提供的海洋电磁节点采集站的承重体结构，采用可降解且无磁材料构成，最大程度降低因勘探对海洋环境造成的影响，避免因磁性材料影响采集站的电磁信号采集；导流孔的设计，可有效减少采集站下沉过程中海水阻力及洋流对采集站的影响，大大提高采集站投放精度；选择竹条制作承重本体内置加强筋，满足无磁的功能要求，可有效增加其强度，避免在长途运输及吊装过程中因颠簸或磕碰发生承重本体损坏现象；本发明提供的海洋电磁节点采集站的承重体结构中，承重本体的侧壁处呈对称设置有内凹槽，可实现多个承重本体的堆叠摆放，有效减少摆放面积，节约承重体存放空间。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，包括能降解且无磁的承重本体，所述承重本体由能降解的水泥浇筑构成；所述承重本体内沿纵向贯通设置多个导流孔。
2.如权利要求1所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述承重本体上设置由无磁钢构成的连接环，所述连接环用于连接采集站。
3.如权利要求2所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述连接环由无磁不锈钢构成。
4.如权利要求2所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述连接环呈半圆形设置。
5.如权利要求1所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述承重本体内纵横交错设置多个能降解且无磁的加强筋。
6.如权利要求5所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述加强筋由竹条构成。
7.如权利要求5所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述加强筋的横截面呈矩形设置。
8.如权利要求1所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述承重本体内间隔设置多个沿纵向设置的中空的竹管，所述竹管的内腔构成所述导流孔。
9.如权利要求1所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述承重本体的侧壁处呈对称设置有内凹槽。
10.如权利要求1所述的海洋电磁节点采集站的承重体结构，其特征在于，所述承重本体的横截面呈六边形设置。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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