CN215219212U - 海底多物理场采集站 - Google Patents

Abstract

本申请属于地球物理勘探技术领域，提供一种海洋多物理场采集站，包括箱体、控制器、检测组件和浮力调节组件；检测组件包括均与控制器可拆卸连接的电场传感器、磁场传感器以及地震检波器；浮力调节组件设于所述箱体上并用于调节所述海底多物理场采集站的浮力大小。上述海底多物理场采集站，能调整传感器的种类和数量，进行电磁‑地震作业、电‑地震作业、磁‑地震作业、地震或电磁作业，满足不同的目标区域的勘探需求，灵活性好，检测组件利用率高，且海底多物理场采集站在各作业的投放过程中均能够平稳运行。

Description

海底多物理场采集站

技术领域

本申请涉及地球物理勘探技术领域，特指一种海底多物理场采集站。

背景技术

地球物理勘探方法主要有地震法、直流电法、磁法、重力法和电磁法等勘探方法。其中地震法是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的勘探方法，是进行海洋油气资源勘探的主要方法之一，其探测深度大，分辨率高，能直观反映地下精细结构，但是对于地下构造复杂区域很难得到可靠的结果；电磁法是根据岩石或矿石的导电性和导磁性的不同，利用电磁感应原理进行勘探的方法，电磁法对高阻地层下目标探测效果好于地震法，对地层岩性变化反映灵敏，对油气饱和度变化反应灵敏，能够辅助解决地震法在勘探复杂地区面临的难题，采用电磁法和地震法联合勘探，能够形成地震圈闭、地震属性、电阻率和极化率联合的油气目标解释技术，更好地为油气勘探开发决策服务。

目前，采用地震法和电磁法联合勘探的采集站，只能将采集站整体投放至目标区域进行勘探，不能调整采集站内传感器的种类和数量，不能满足不同的目标区域的勘探需求，灵活性差，造成采集站中检测组件的利用率低。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种海底多物理场采集站，以解决现有技术中存在的海底多物理场采集站不能调整传感器的种类和数量，灵活性差，造成海底多物理场采集站中检测组件的利用率低的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种海底多物理场采集站，所述海底多物理场采集站包括箱体、控制器、检测组件和浮力调节组件；所述控制器设于所述箱体；所述检测组件包括均与所述控制器可拆卸连接的电场传感器、磁场传感器以及地震检波器；浮力调节组件设于所述箱体上并用于调节所述海底多物理场采集站的浮力大小。

在其中一个实施例中，所述浮力调节组件包括可拆卸地设于所述箱体顶部的多个浮力件。

在其中一个实施例中，所述浮力件为玻璃浮球。

在其中一个实施例中，所述海底多物理场采集站还包括配重组件，所述配重组件包括相连接的释放器和配重件，所述释放器连接于所述箱体的底部并与所述控制器电性连接，所述释放器用于接收所述控制器的锁紧信号后锁紧所述配重件以使所述海底多物理场采集站下沉，以及接收所述控制器的释放信号后释放所述配重件以使所述海底多物理场采集站上浮。

在其中一个实施例中，所述电场传感器包括两组相互正交的不极化电极；和/或，所述地震检波器为三分量模拟地震检波器或三分量数字地震检波器。

在其中一个实施例中，所述磁场传感器的数量设置为两个，其中一个磁场传感器的频带响应范围覆盖大地电磁场的频带范围，另一个所述磁场传感器的频带响应范围覆盖外部可控电磁场激发源的频带范围。

在其中一个实施例中，所述控制器包括控制单元以及均与所述控制单元电性连接的数据采集记录单元和无线通信单元，所述电场传感器、所述磁场传感器以及所述地震检波器连接于所述控制器时均与所述数据采集记录单元电性连接。

在其中一个实施例中，所述海底多物理场采集站还包括定位单元，所述定位单元与所述控制器电性连接。

在其中一个实施例中，所述海底多物理场采集站还包括挂钩，所述挂钩连接于所述箱体。

在其中一个实施例中，所述箱体包括框架，所述框架为浮力式框架。

本申请提供的海底多物理场采集站的有益效果在于：与现有技术相比，本申请提供的海底多物理场采集站，通过将电场传感器、磁场传感器和地震检波器均与控制器可拆卸连接，以及在箱体上设置可调节浮力大小的浮力调节组件，可以针对不同的目标区域的勘探需求，选择将检测组件内的电场传感器、磁场传感器和地震检波器中一个、两个或三个连接至控制器，并根据检测组件与控制器的连接情况，调节浮力调节组件所能提供的浮力大小，保证将海底多物理场采集站投放时，海底多物理场采集站的重力与浮力具有适当的差值，以使海底多物理场采集站能够以合适的速度下沉至目标区域并进行勘探，采用上述结构的海底多物理场采集站，能够进行电磁-地震作业、电-地震作业、磁-地震作业、地震或电磁作业，满足不同目标区域的勘探需求，灵活性好，检测组件的利用率高，且海底多物理场采集站在各作业过程中均能够平稳运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电磁-地震作业时的主视图；

图2为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电磁-地震作业时的俯视图；

图3为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电磁-地震作业时的左视图；

图4为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电-地震作业时的主视图；

图5为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电-地震作业时的俯视图；

图6为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电-地震作业时的左视图；

图7为本申请实施例提供的海底多物理场采集站磁-地震作业时的主视图；

图8为本申请实施例提供的海底多物理场采集站磁-地震作业时的俯视图；

图9为本申请实施例提供的海底多物理场采集站磁-地震作业时的左视图；

图10为本申请实施例提供的海底多物理场采集站地震作业时的主视图；

图11为本申请实施例提供的海底多物理场采集站地震作业时的俯视图；

图12为本申请实施例提供的海底多物理场采集站地震作业时的左视图；

图13为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电磁作业时的主视图；

图14为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电磁作业时的俯视图；

图15为本申请实施例提供的海底多物理场采集站电磁作业时的左视图。

其中，图中各附图标记：

100-箱体；110-框架；200-控制器；300-检测组件；310-电场传感器；320-磁场传感器；330-地震检波器；400-浮力调节组件；410-浮力件；500-配重组件；510-配重件。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1至图3，现对本申请实施例提供的海底多物理场采集站进行说明。海底多物理场采集站，包括箱体100、控制器200、检测组件300和浮力调节组件400；控制器200设于箱体100内；检测组件300包括均与控制器200可拆卸连接的电场传感器310、磁场传感器320以及地震检波器330；浮力调节组件400设于箱体100上并用于调节海底多物理场采集站的浮力大小。

可以理解，本实施例提供的海底多物理场采集站，在进行电磁-地震作业时，其控制器200与检测组件300中的电场传感器310、磁场传感器320以及地震检波器330均处于连接状态，在进行电-地震作业时，需要将磁场传感器320从控制器200上卸下，使得控制器200仅与电场传感器310和地震检波器330保持连接，并调低浮力调节组件400所能提供的浮力。在进行磁-地震作业时，需要将电场传感器310从控制器200上卸下，使得控制器200仅与磁场传感器320和地震检波器330保持连接，并调低浮力调节组件400所能提供的浮力。在进行电磁作业时，需要将地震检波器330从控制器200上卸下，使得控制器200仅与电场传感器310和磁场传感器320保持连接，并调低浮力调节组件400所能提供的浮力。在进行地震作业时，需要将电场传感器310和磁场传感器320从控制器200上卸下，使得控制器200仅与地震检波器330保持连接，并调低浮力调节组件400所能提供的浮力。

需要说明的是，浮力调节组件400所能产生的浮力的大小可以根据海底多物理场采集站的总重量和体积，以及电场传感器310的重量、磁场传感器320的重量和地震检波器330的重量进行设置，保证在各作业过程中，需要将海底多物理场投放至目标区域时，卸除检测组件300中对应的部件之后的海底多物理场采集站的重力大于浮力，并且重力与浮力具有合适的差值，以使海底多物理场采集站能够以合适的速度下沉。在海底多物理场采集站投放至目标区域并完成数据采集之后，可通过多种方式对其进行回收，在此不作唯一限定。比如通过线缆提升，比如通过线缆操作或远程无线操作增大浮力调节组件400产生的浮力(如喷气上升)，再比如通过在箱体上设置可释放的配重件，在需要回收上述海底多物理场采集站时通过线缆操作或远程无线操作释放配重件，以使海底多物理场采集站在浮力的作用下自动上浮至海面等方式。

与现有技术相比，本实施例提供的海底多物理场采集站，通过将电场传感器310、磁场传感器320和地震检波器330均与控制器200可拆卸连接，以及在箱体上设置可调节浮力大小的浮力调节组件，能够进行电磁-地震作业、电-地震作业、磁-地震作业、地震或电磁作业，满足不同的目标区域的勘探需求，灵活性好，检测组件300的利用率高，且海底多物理场采集站在各作业过程中均能够平稳运行。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1至图3，浮力调节组件400包括可拆卸地设于箱体100顶部的多个浮力件410。

具体地，浮力件410为玻璃浮球。需要说明的是，玻璃浮球可以通过多种方式与箱体100实现可拆卸连接，如使用紧固件进行连接、采用卡扣连接的方式进行连接等，在此不作唯一限定。

本实施例提供的海底多物理场采集站，在将检测组件300内的电场传感器310、磁场传感器320和地震检波器330中一个或两个从控制器300卸下时，可通过将适当数量的浮力件410从箱体100的顶部拆除，来调整浮力调节组件400整体所能提供的浮力的大小，进而调节该海底多物理场采集站投放时的受力状况，使其始终以合适的速度下沉至目标区域，有利于提高探测的精度和保证探测的可靠性。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1至图3，海底多物理场采集站还包括配重组件500，配重组件500包括相连接的释放器(图未显示)和配重件510，释放器连接于箱体100的底部并与控制器200电性连接，释放器用于接收控制器200的锁紧信号后锁紧配重件510以使海底多物理场采集站下沉，以及接收控制器200的释放信号后释放配重件510以使海底多物理场采集站上浮。

需要说明的是，配重件510的重量可以根据箱体100的重量、控制器200的重量、电场传感器310的重量、磁场传感器320的重量、地震检波器330的重量以及浮力调节组件400所能提供的浮力进行设置，在此不作唯一限定。

本实施例提供的海底多物理场采集站，在采集完数据需要上浮至海面时，其控制器200控制释放器释放配重件510，以使卸除检测组件300中对应的部件且释放配重件510之后的海底多物理场采集站的重力小于浮力，并且浮力与重力具有合适的差值，保证海底多物理场采集站能够以合适的速度上浮，便于对采集完数据之后的海底多物理场采集站进行回收。

在本申请另一个实施例中，电场传感器310包括两组相互正交的不极化电极。采用上述结构的海底多物理场采集站可以对目标区域的二分量电场数据进行勘探。

在本申请另一个实施例中，地震检波器330为三分量模拟地震检波器或三分量数字地震检波器，采用上述结构的海底多物理场采集站，可对目标区域的三分量地震数据进行勘测。

在本申请另一个实施例中，磁场传感器320的数量设置为两个，其中一个磁场传感器320的频带响应范围覆盖大地电磁场的频带范围，另一个磁场传感器320的频带响应范围覆盖外部可控电磁场激发源的频带范围。

需要说明的是，大地电磁场在海底较微弱，大地电磁场中的低频成分可用于研究海底深部大型地质构造，较高频成分测量难度大，不适合矿产油气资源的直接探测，可控电磁场激发源可弥补了大地电磁场的不足，可直接对海底资源进行探测，采用上述结构的海底多物理场采集站，可对目标区域的三分量磁场数据进行勘测。

在本申请另一个实施例中，控制器200包括控制单元(图未显示)以及均与控制单元电性连接的数据采集记录单元(图未显示)和无线通信单元(图未显示)，电场传感器310、磁场传感器320以及地震检波器330连接于控制器200时均与数据采集记录单元电性连接。

需要说明的是，无线通信单元具有多种形式，如Wi-Fi通信单元或4G通信单元等，在此不作唯一限定。控制器200与电场传感器310、磁场传感器320以及地震检波器330均通过控制器200上的水密接口进行连接。

本实施例提供的海底多物理场采集站，在使用时，控制器200通过无线通信单元与外部的监测终端进行通信，当海底多物理场采集站投放至海底后，控制器200接收外部控制信号可控制数据采集记录单元对检测组件300探测的数据进行采集，并在数据采集完成后，控制释放器释放配重件510，以使海底多物理场采集站上浮至海面，可简单方便地实现对海底多物理场采集站的远程控制。

在本申请另一个实施例中，海底多物理场采集站还包括定位单元(图未显示)，定位单元与控制器200电性连接。

需要说明的是，定位单元具有多种形式，如GPS天线、北斗天线等，在此不作具体限定。

本实施例提供的海底多物理场采集站，通过设置定位单元，可方便打捞上浮至海面的海底多物理场采集站，有利于设备的回收利用。

在本申请另一个实施例中，海底多物理场采集站还包括电源单元(图未显示)，控制单元、数据采集记录单元以及无线通信单元均与电源单元电性连接。采用上述结构的海底多物理场采集站能够为检测组件300以及控制器200提供充足的电能，保证设备的可靠性。

在本申请另一个实施例中，海底多物理场采集站还包括挂钩(图未显示)，挂钩连接于箱体100。由于海底多物理场采集站的重量一般较大，在打捞和投放上述海底多物理场采集站时，可将吊运工具连接至挂钩，进而对上述海底多物理场采集站进行吊装，操作方便。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1，箱体100包括框架110，框架110为浮力式框架。

本实施例提供的海底多物理场采集站，使用浮力材料制成框架110，可以减少浮力调节组件400中浮力件410的数量，减小海底多物理场采集站的体积，利于运输和作业。

作为一种具体的实施方式，海底多物理场采集站的浮力调节组件400能够提供1000N的浮力，且浮力调节组件400包括4个浮力件410，浮力材料制成的框架110的净浮力约达1000N，磁场传感器320和电场传感器310的总重量为50kg，地震检波器330重量为15kg，配重件510为80kg，海底多物理场采集站的其他部件重量为100kg。

请参阅图1至图3，在进行电磁-地震作业时，海底多物理场采集站下沉时重力和浮力的合力为约450N，上浮重力和浮力的合力约为350N。请参阅图4至图6，在进行电-地震作业时，卸下磁场传感器320和一个浮力件410后，海底多物理场采集站下沉时重力和浮力的合力为约500N，上浮重力和浮力的合力约为300N。请参阅图7至图9，在进行磁-地震作业时，卸下电场传感器310和一个浮力件410后，海底多物理场采集站下沉时重力和浮力的合力为约550N，上浮重力和浮力的合力约为250N。请参阅图10至图12，在进行地震作业时，卸下电场传感器310和磁场传感器320以及两个浮力件410后，海底多物理场采集站下沉时重力和浮力的合力为约450N，上浮重力和浮力的合力约为350N。请参阅图13至图15，在进行电磁作业时，卸下地震检波器330和一个浮力件410后，海底多物理场采集站下沉时重力和浮力的合力为约550N，上浮重力和浮力的合力约为250N。上述海底多物理场采集站在各作业过程中均能够保持重心平衡，以合适的速度下沉和上浮，可满足实际生产所需。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海底多物理场采集站，其特征在于：所述海底多物理场采集站包括箱体、控制器、检测组件和浮力调节组件；所述控制器设于所述箱体；所述检测组件包括均与所述控制器可拆卸连接的电场传感器、磁场传感器以及地震检波器；所述浮力调节组件设于所述箱体上并用于调节所述海底多物理场采集站的浮力大小。

2.根据权利要求1所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述浮力调节组件包括可拆卸地设于所述箱体顶部的多个浮力件。

3.根据权利要求2所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述浮力件为玻璃浮球。

4.根据权利要求1所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述海底多物理场采集站还包括配重组件，所述配重组件包括相连接的释放器和配重件，所述释放器连接于所述箱体的底部并与所述控制器电性连接，所述释放器用于接收所述控制器的锁紧信号后锁紧所述配重件以使所述海底多物理场采集站下沉，以及接收所述控制器的释放信号后释放所述配重件以使所述海底多物理场采集站上浮。

5.根据权利要求1所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述电场传感器包括两组相互正交的不极化电极；和/或，所述地震检波器为三分量模拟地震检波器或三分量数字地震检波器。

6.根据权利要求1所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述磁场传感器的数量设置为两个，其中一个磁场传感器的频带响应范围覆盖大地电磁场的频带范围，另一个所述磁场传感器的频带响应范围覆盖外部可控电磁场激发源的频带范围。

7.根据权利要求1所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述控制器包括控制单元以及均与所述控制单元电性连接的数据采集记录单元和无线通信单元，所述电场传感器、所述磁场传感器以及所述地震检波器连接于所述控制器时均与所述数据采集记录单元电性连接。

8.根据权利要求1所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述海底多物理场采集站还包括定位单元，所述定位单元与所述控制器电性连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述海底多物理场采集站还包括挂钩，所述挂钩连接于所述箱体。

10.根据权利要求1-8任一项所述的海底多物理场采集站，其特征在于：所述箱体包括框架，所述框架为浮力式框架。

Images