RU2510051C1 - Bottom station for marine geophysical survey - Google Patents
Bottom station for marine geophysical survey Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510051C1 RU2510051C1 RU2012145832/28A RU2012145832A RU2510051C1 RU 2510051 C1 RU2510051 C1 RU 2510051C1 RU 2012145832/28 A RU2012145832/28 A RU 2012145832/28A RU 2012145832 A RU2012145832 A RU 2012145832A RU 2510051 C1 RU2510051 C1 RU 2510051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- station
- consoles
- sensors
- marine geophysical
- induction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разведочной геофизики, в частности к комплексам оборудования для осуществления геоэлектроразведки методами кажущихся сопротивлений и магнитотеллурики, и предназначено для прогнозирования залежей углеводородов под морским дном и изучения глубинного строения земной коры.The invention relates to the field of exploration geophysics, in particular to equipment complexes for geoelectrical exploration using apparent resistivity and magnetotelluric methods, and is intended for predicting hydrocarbon deposits under the seabed and studying the deep structure of the earth's crust.
В настоящее время для морских геофизических исследований широко применяются донные станции различной конструкции и назначения.Currently, marine stations of various designs and purposes are widely used for marine geophysical studies.
Так, известна самовсплывающая электромагнитная станция (US 5770945, 2010), имеющая два взаимно ортогональных индукционных датчика магнитного поля, расположенных в корпусе станции, и систему измерения горизонтальных составляющих электрического поля, состоящую из прикрепленных к корпусу станции горизонтальных полужестких штанг («arms») длиной по пять метров каждая с электродами на концах.Thus, a self-floating electromagnetic station is known (US 5770945, 2010), which has two mutually orthogonal induction magnetic field sensors located in the station’s body, and a system for measuring the horizontal components of the electric field, consisting of horizontal semi-rigid rods (“arms”) attached to the station’s body five meters each with electrodes at the ends.
Недостатком станции является возможность измерения только двух компонент, а также то, что основные элементы конструкции - регистратор, источник питания, акустическая система размыкателя располагаются внутри корпуса станции вблизи первичных датчиков поля - индукционных преобразователей и оказывают на них влияние, повышая уровень шумов, а также влияют на показания магнитного компаса в датчике определения углов, что приводит к существенным ошибкам при определении ориентации станции. Кроме того, такая конструкция станции требует свободное место на палубе площадью не менее 100 кв. метров и специального оборудования для проведения спуско-подъемных работ.The disadvantage of the station is the ability to measure only two components, as well as the fact that the main structural elements - a recorder, a power source, a speaker circuit breaker are located inside the station housing near the primary field sensors - induction converters and affect them, increasing the noise level, and also affect on the readings of the magnetic compass in the sensor for determining the angles, which leads to significant errors in determining the orientation of the station. In addition, this design of the station requires free space on the deck with an area of at least 100 square meters. meters and special equipment for hoisting operations.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой конструкции является самовсплывающая станция для электромагнитных измерений (US 6842006, 2002). Станция имеет корпус, блок стеклянных плавучестей, регистратор сигналов, датчики, размыкатель, антенну, блок питания и якорь. Штанги длиной пять метров и диаметром около пяти сантиметров с электродами, образующие два взаимно перпендикулярных диполя, могут свободно перемещаться в вертикальной плоскости, что упрощает проведение спуско-подъемных операций. Индукционные датчики (от одного до четырех) располагаются в пределах длины штанг, как правило, ближе к их концу для снижения влияния магнитных масс станции на результаты измерения магнитного поля. Вывод станции за борт осуществляется со штангами, направленными вертикально вниз, что, хотя и упрощает спуск станции, требует специального крана с большой высотой подъема и, кроме того, повышает вероятность повреждения электродов и индукционных датчиков в случае, когда поток воды при спуске не успевает перевести штанги в вертикальное положение или загибает одну или несколько штанг под груз.Closest to the technical nature of the claimed design is a self-floating station for electromagnetic measurements (US 6842006, 2002). The station has a hull, a block of glass buoyancy, a signal recorder, sensors, a breaker, an antenna, a power supply and an anchor. Rods with a length of five meters and a diameter of about five centimeters with electrodes forming two mutually perpendicular dipoles can freely move in a vertical plane, which simplifies the hoisting operations. Induction sensors (from one to four) are located within the length of the rods, usually closer to their end to reduce the influence of the station's magnetic masses on the results of magnetic field measurements. The station is brought overboard with booms directed vertically downward, which, although it simplifies the descent of the station, requires a special crane with a high lifting height and, in addition, increases the likelihood of damage to the electrodes and induction sensors when the water flow during descent does not have time to translate rods in a vertical position or bends one or more rods under the load.
Недостатком станции также является возможность измерения только двух компонент, а также неполностью устраненное негативное воздействие, связанное с помехами, вызываемыми работающими приборами. Еще одним недостатком этой и других существующих станций является использование в существующих станциях преимущественно индукционных датчиков магнитного поля, которые обладают на низких частотах высоким уровнем шумов.The disadvantage of the station is the ability to measure only two components, as well as the incompletely eliminated negative impact associated with the interference caused by operating devices. Another disadvantage of this and other existing stations is the use of predominantly induction magnetic field sensors in existing stations, which have a high noise level at low frequencies.
Задачей, решаемой авторами, является создание конструкции станции, позволяющей снизить воздействие помех и осуществлять более надежные геофизические измерения.The problem solved by the authors is to create a station design that allows to reduce the impact of interference and to carry out more reliable geophysical measurements.
В основе предлагаемого решения лежит использование в станции феррозондового трехкомпонентного датчика (ФЗД), обеспечивающего регистрацию трех ортогональных компонент магнитного поля, сильное воздействие которого на другие измерительные каналы не позволяло ранее использовать их в донных станциях, а также создание конструкции, позволяющей минимизировать такое воздействие.The proposed solution is based on the use of a three-component flux-probe sensor (FZD) at the station, which provides registration of three orthogonal components of the magnetic field, whose strong influence on other measuring channels did not allow their previous use in bottom stations, as well as the creation of a design that minimizes such an effect.
Технический результат достигался созданием конструкции, в которой наряду с использованием ФЗД оборудование, которое может оказывать влияние на измеряемые сигналы, помещено в отдельные герметичные корпусы, отнесенные от корпуса станции на расстояние 2-5 метров. В номенклатуру такого оборудования включаются по крайней мере два элемента из группы, в которую входят датчик, регистратор, блок питания и акустическая система. Однако возможно вынесение из корпуса станции дополнительно и иных элементовThe technical result was achieved by creating a design in which, along with the use of FZD, equipment that can affect the measured signals is placed in separate sealed cases, 2-5 meters away from the station case. The nomenclature of such equipment includes at least two elements from the group that includes the sensor, recorder, power supply and speaker system. However, it is possible to remove additional elements from the station building
Дополнительное улучшение работы станции достигается расположением магнитных датчиков внутри корпуса станции таким образом, чтобы центры индукционных катушек находились максимально близко друг к другу. Такое расположение в отличие от аналогов, где они помещаются на штангах, обеспечивают измерение трех компонент магнитного поля (а не двух, как в аналоге), что позволяет иметь полный вектор. За счет использования ФЗД измеряются также три компоненты, но в низкочастотном диапазоне (0-1000 Гц).An additional improvement in the operation of the station is achieved by arranging the magnetic sensors inside the station housing so that the centers of the induction coils are as close to each other as possible. Such an arrangement, unlike the analogs, where they are placed on the rods, provides the measurement of three components of the magnetic field (and not two, as in the analogue), which makes it possible to have a complete vector. Through the use of FZD, three components are also measured, but in the low-frequency range (0-1000 Hz).
Вынесенные приборы соединяются с корпусом, как правило, с помощью консолей, выполненных из немагнитного материала, например пластмассы или алюминиево-магниевого сплава.Remote devices are connected to the body, as a rule, using consoles made of non-magnetic material, such as plastic or aluminum-magnesium alloy.
На фиг.1 показана станция, вид сверху; на фиг.2 показана станция, вид сбоку. При этом используются следующие обозначения:Figure 1 shows the station, a top view; figure 2 shows the station, side view. The following notation is used:
1. Корпус станции.1. The station building.
2. Блок плавучестей.2. The buoyancy unit.
3. Консоли блоков 9, 10, 11, 12.3. Consoles of
4. Штанги с неполяризующимися электродами.4. Rods with non-polarizing electrodes.
5. Индукционные датчики.5. Induction sensors.
6. Размыкатели.6. Breakers.
7. Акустическая антенна.7. Acoustic antenna.
8. Якорь.8. Anchor.
9. Феррозондовый датчик в герметичном корпусе.9. Fluxgate sensor in a sealed housing.
10. Регистратор сигналов в герметичном корпусе.10. Signal recorder in a sealed enclosure.
11. Блок питания в герметичном корпусе.11. The power supply in a sealed enclosure.
12. Акустическая система размыкателя с датчиком давления в герметичном корпусе.12. The acoustic system of the circuit breaker with a pressure sensor in a sealed enclosure.
13. Датчик углов в герметичном корпусе.13. The angle sensor in a sealed enclosure.
14. Замок временного крепления консолей в квазивертикальном положении.14. The lock of temporary fastening of consoles in a quasi-vertical position.
Корпус станции 1, как правило, изготавливается из несмачиваемого материала, например фторопласта, для исключения подлипания корпуса станции к грунту.
Внутри корпуса 1 располагаются блок плавучести 2, выполненный из синтактика или стеклосфер, ортогональная система штанг с электродами 4, обеспечивающая измерение трех компонент электрического поля, ортогональная система 5 индукционных датчиков, обеспечивающая измерение трех компонент магнитного поля в диапазоне частот 0.001-500 Гц, электрохимические размыкатели 6, акустическая антенна 7 и датчик углов 13.Inside the
Элементы, которые могут оказывать влияние на измеряемые сигналы, - феррозондовый датчик 9, обеспечивающий регистрацию трех кортогональных компонент магнитного поля в диапазоне 0-0,003 Гц, регистратор 10, блок питания 11 и акустическая система 12, размещены в герметичных корпусах и отнесены от корпуса станции на расстояние 2-5 метров с помощью консолей 3, выполненных из немагнитного материала, например полиэтилена, или алюминиево-магниевого сплава.Elements that can influence the measured signals are a
Блок питания 11 (аккумулятор или батарейка), как правило, помещается в гермокорпусе на отдельной консоли. Такой вариант предпочтительнее для долговременных постановок, поскольку позволяет целиком заменять модуль при использовании любого типа источника и не требует дополнительных затрат судового времени. Вместе с тем возможен вариант, когда источники питания размещены в модуле регистратора 10 и/или модуле размыкателя 6, а феррозондовый датчик 9 питается от одного из источников, например от регистратора. Такая схема особенно привлекательна при работе с активным источником, где феррозондовый датчик не требуется и можно ограничиться двумя консолями. Но в этом случае предпочтительно использовать в блоке питания 11 аккумуляторы, поскольку их можно заряжать без вскрытия корпуса через разъем.The power supply 11 (battery or battery), as a rule, is placed in a pressure housing on a separate console. This option is preferable for long-term productions, since it allows you to completely replace the module when using any type of source and does not require additional costs of ship time. At the same time, it is possible that the power sources are located in the
Индукционные датчики 5, ФЗД 9, электроды на штангах 4, как правило, подключаются к регистратору 10; антенна 7, датчик углов 13, размыкатель 6 - к модулю размыкателя. Для простоты подключения и уменьшения числа разъемов на гермокорпусах модулей подключение может осуществляться через дополнительно устанавливаемый коммутационный блок, на который заводится и питание при работе по первому варианту.
Консоли 3 могут быть закреплены в горизонтальном положении или свободно вращаться вокруг горизонтальной оси для упрощения спуско-подъемных операций.
Количество консолей 3 в зависимости от особенностей используемого оборудования составляет, как правило, от 2 до 6. Так, при работах с искусственными полями в более высокочастотном диапазоне, где не требуется феррозондовый датчик, применяют 2 или 3 консоли. При этом источники питания могут располагаться непосредственно в гермокорпусах регистратора 10 и акустики 12. Датчик углов 13 может быть подсоединен к акустической системе 12 для передачи по акустическому каналу на борт судна информации об ориентации станции на дне.The number of
Герметичные корпусы модулей 9-13 и индукционных датчиков 5, как правило, снабжены вакуум-портами (не показано) для исключения образования влаги внутри корпусов и исключения затечек.Sealed enclosures of modules 9-13 and
В зависимости от количества консолей и особенностей применяемого спуско-подъемного устройства форма корпуса 1 станции может иметь в горизонтальном сечении форму круга или многоугольника.Depending on the number of consoles and the features of the hoisting device used, the shape of the
Станция работает следующим образом. Консоли 3 перед спуском с помощью замка временного крепления 14, как правило, фиксируются в квазивертикальном положении с углом наклона 10-15 градусов. После опускания станции за борт замки 14 срабатывают автоматически под весом станции после ее отделения от спуско-подъемного устройства. Консоли 3 сохраняют квазивертикальное положение в процессе спуска за счет потока воды, а при достижении станцией дна переводятся в горизонтальное положение под воздействием веса модулей 9-12 и начального угла наклона консолей. По команде с судна станция начинает проводить измерения, а затем после получения соответствующего сигнала происходит срабатывание размыкателей 6 и отделение якоря 8. Консоли 3 при всплытии располагаются в квазивертикальном положении вниз, что обеспечивает минимум в три раза большую скорость всплытия станции по сравнению с конструкцией, в которой консоли закреплены горизонтально.The station operates as follows.
Заявляемая конструкция прошла успешные полевые испытания, показавшие возможность получения с ее помощью более точных данных о строении морского дна. По сравнению с другими станциями заявляемая конструкция более компактна и удобна в работе.The inventive design has passed successful field trials, which showed the possibility of obtaining with its help more accurate data on the structure of the seabed. Compared with other stations, the claimed design is more compact and convenient to use.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145832/28A RU2510051C1 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Bottom station for marine geophysical survey |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145832/28A RU2510051C1 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Bottom station for marine geophysical survey |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2510051C1 true RU2510051C1 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=50279743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145832/28A RU2510051C1 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Bottom station for marine geophysical survey |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2510051C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU178303U1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-03-29 | Никита Евгеньевич Лисицын | BOTTOM SEISMIC MODULE |
RU199836U1 (en) * | 2020-06-08 | 2020-09-22 | Евгений Дмитриевич ЛИСИЦЫН | DON STATION |
CN116500693A (en) * | 2022-11-03 | 2023-07-28 | 自然资源部第二海洋研究所 | Near-bottom precise detection device and precise calibration method for high-resolution ocean magnetic force |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770945A (en) * | 1996-06-26 | 1998-06-23 | The Regents Of The University Of California | Seafloor magnetotelluric system and method for oil exploration |
US6842006B2 (en) * | 2002-06-27 | 2005-01-11 | Schlumberger Technology Corporation | Marine electromagnetic measurement system |
WO2008073375A2 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-19 | Quasar Federal Systems, Inc. | Compact underwater electromagnetic measurement system |
RU2377606C2 (en) * | 2008-03-04 | 2009-12-27 | Закрытое акционерное общество "ЕММЕТ" | Bottom station (versions) |
RU2438149C2 (en) * | 2010-01-29 | 2011-12-27 | Илья Александрович Ильин | Independent bottom station for seismic observations |
-
2012
- 2012-10-29 RU RU2012145832/28A patent/RU2510051C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770945A (en) * | 1996-06-26 | 1998-06-23 | The Regents Of The University Of California | Seafloor magnetotelluric system and method for oil exploration |
US6842006B2 (en) * | 2002-06-27 | 2005-01-11 | Schlumberger Technology Corporation | Marine electromagnetic measurement system |
WO2008073375A2 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-19 | Quasar Federal Systems, Inc. | Compact underwater electromagnetic measurement system |
RU2377606C2 (en) * | 2008-03-04 | 2009-12-27 | Закрытое акционерное общество "ЕММЕТ" | Bottom station (versions) |
RU2438149C2 (en) * | 2010-01-29 | 2011-12-27 | Илья Александрович Ильин | Independent bottom station for seismic observations |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU178303U1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-03-29 | Никита Евгеньевич Лисицын | BOTTOM SEISMIC MODULE |
RU199836U1 (en) * | 2020-06-08 | 2020-09-22 | Евгений Дмитриевич ЛИСИЦЫН | DON STATION |
CN116500693A (en) * | 2022-11-03 | 2023-07-28 | 自然资源部第二海洋研究所 | Near-bottom precise detection device and precise calibration method for high-resolution ocean magnetic force |
CN116500693B (en) * | 2022-11-03 | 2024-06-11 | 自然资源部第二海洋研究所 | Near-bottom precise detection device and precise calibration method for high-resolution ocean magnetic force |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2377606C2 (en) | Bottom station (versions) | |
US7646670B2 (en) | Autonomous ocean bottom seismic node recording device | |
RU2617525C1 (en) | Anchored profiling underwater observatory | |
KR101953259B1 (en) | Waterway data update system | |
CN111123173B (en) | Deep and far sea magnetic force abnormity detection system and detection method based on buoy | |
RU2510051C1 (en) | Bottom station for marine geophysical survey | |
CN109591962A (en) | A kind of underwater sound field detection subsurface buoy of low interference high stability | |
CN105253255A (en) | GNSS (Global Navigation Satellite System) sea surface geodetic height surveying buoy | |
US8269500B2 (en) | Geophysical measurement device for natural soil resource exploration in aquatic environment | |
CN110737029A (en) | underwater cable electromagnetic detection device and positioning method | |
CN206057595U (en) | A kind of underwater line survey meter based on underwater robot | |
CN104076398A (en) | Ocean current preventing device of sea seismograph | |
CN109828277A (en) | It is a kind of to lead the Underwater Detection Unit device passively combined, monitoring system and method | |
KR102049762B1 (en) | Waterway data update system | |
RU2510052C1 (en) | Hardware system for marine electrical exploration of oil-gas fields and marine electrical exploration method | |
RU128347U1 (en) | SELF-SPLAYING BOTTOM STATION | |
CN206114923U (en) | Ocean electromagnetism acquisition station fixed knot constructs | |
RU2572046C1 (en) | Marine self-contained bottom station for seismic survey and seismological monitoring | |
CN210376681U (en) | Active and passive combined underwater target detecting instrument and monitoring system | |
RU2276388C1 (en) | Naval autonomous ground seismic station | |
RU199836U1 (en) | DON STATION | |
Kumar et al. | Real-time tracking magnetic gradiometer for underwater mine detection | |
US2545179A (en) | Submarine marker with sonic signal generators | |
RU2566599C1 (en) | Hydrochemical bottom station for geologic monitoring of water areas | |
CN211336351U (en) | Positioning sinking and floating type ocean detection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161030 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180123 |