高精度海洋地震勘探垂直纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地震勘探時(shí)使用的數(shù)據(jù)采集電纜，特別涉及一種高精度海洋地震勘探垂直纜。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋地震數(shù)據(jù)采集電纜是海洋地震勘探數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)海洋地震勘探系統(tǒng)采用的都是水平纜(Horizon Cable)或海底電纜(Ocean Bottom Cable)。近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)研制了一些高分辨率的多道水平電纜，但是由于其距離海平面較近，獲得的數(shù)據(jù)精度較低，且其分辨率只能滿足中深層或淺層工程地震勘探的需要，達(dá)不到高精度地震勘探的要求。目前國(guó)內(nèi)的水平纜或者海底電纜的工作水深大多在30m以內(nèi)，超過30m的工作水深時(shí)，電纜就無法正常工作，給海洋地震勘探帶來極大的限制。目前，在開展更接近海底的高精度探測(cè)方面國(guó)內(nèi)還沒有很好的先例。高精度海洋地震勘探垂直電纜是解決這一問題的很好的途徑。
[0003]目前國(guó)外的垂直纜都是與海地地震儀(OceanBottom Seismometer)進(jìn)行連接使用的，沒有單獨(dú)進(jìn)行工作的垂直纜，一定程度上提高了工作成本，且由于其技術(shù)壟斷，使施工成本大大提高，無法滿足國(guó)內(nèi)的實(shí)際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種高分辨率海洋地震勘探垂直纜，它不僅能夠克服國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，而且在技術(shù)指標(biāo)上也已達(dá)到甚至超過了國(guó)外上述類型垂直纜。
[0005]—種高分辨率海洋地震勘探垂直纜，其特征在于該垂直纜包括輔助鋼纜和通過卡環(huán)固定在所述輔助鋼纜上的電纜部分，且輔助鋼纜與電纜部分均垂直設(shè)置，所述的電纜部分自上而下依次為前連接段、首工作段、尾工作段和尾連接段，并在前連接段上端部設(shè)有水密接頭，在前連接段、首工作段之間設(shè)有測(cè)斜儀和壓力傳感器組，且首、尾工作段內(nèi)部設(shè)有多組電纜，首、尾工作段沿長(zhǎng)度方向依次設(shè)置8道水聽器組合，在首工作段與尾工作段之間設(shè)有可擴(kuò)展式8道數(shù)字包(該8道數(shù)字包用于處理前、后工作段中各四道接收的模擬信號(hào))，所述的電纜和水聽器組合之間填充聚氨酯固體材料，在尾工作段和尾連接段之間設(shè)有測(cè)斜儀和壓力傳感器組，在尾連接段末端有鈦合金金屬接頭連接，所述輔助鋼纜上還設(shè)有多個(gè)用于懸掛重物的卡扣。
[0006]所述的一種高分辨率海洋地震勘探垂直纜，其特征在于首、尾工作段內(nèi)的每道水聽器組合采用由16個(gè)水聽器12構(gòu)成的等距不等權(quán)組合，水聽器的組內(nèi)距為0.3m，采用權(quán)數(shù)的設(shè)計(jì)為:1，2，3，4，3，2，1。
[0007]所述的一種高分辨率海洋地震勘探垂直纜，其特征在于在首、尾工作段之間還增加有一個(gè)或多個(gè)工作段，所述的工作段與首、尾工作段結(jié)構(gòu)相同；首工作段與相鄰的工作段之間設(shè)有一個(gè)8道數(shù)字包，尾工作段與相鄰的工作段之間設(shè)有一個(gè)8道數(shù)字包，當(dāng)增加有多個(gè)工作段時(shí)，相鄰兩個(gè)工作段之間也設(shè)有一個(gè)8道數(shù)字包;該8道數(shù)字包通過56針電纜接頭分別與位于其上方的8道水聽器組合的下四道、位于其下方的8道水聽器組合的上四道相連接，從而將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了纜的數(shù)字化，并以實(shí)現(xiàn)了對(duì)垂直纜的擴(kuò)展。
[0008]所述的一種高分辨率海洋地震勘探垂直纜，其特征在于所述的8道數(shù)字包與工作段相互獨(dú)立，8道數(shù)字包包括柱狀的鈦合金金屬保護(hù)套，保護(hù)套內(nèi)部設(shè)有多個(gè)電路板，8道數(shù)字包5通過保護(hù)套內(nèi)部的56針電纜接頭分別與位于其上下兩端的工作段相連接，8道數(shù)字包內(nèi)部的電路板包括:數(shù)字板A，數(shù)字板B，地震數(shù)據(jù)采集板，信號(hào)增益控制板，傾角數(shù)據(jù)采集板，壓力數(shù)據(jù)采集板，電流數(shù)據(jù)采集板;其中，數(shù)字板B用于收集地震數(shù)據(jù)的采集板的輸出數(shù)據(jù)，并控制信號(hào)增益控制板對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)增益;數(shù)字板A用于收集傾角數(shù)據(jù)采集板、壓力數(shù)據(jù)采集板及電流數(shù)據(jù)采集板的輸出數(shù)據(jù)，數(shù)字板A，數(shù)字板B之間無電路連接，而是采用并行分布組合，分別進(jìn)行垂直纜傳輸過程中的電源轉(zhuǎn)換和獲取實(shí)時(shí)狀態(tài)信息;地震數(shù)據(jù)采集板與其上端的4道水聽器組合以及其下端的4道的水聽器組合相連，負(fù)責(zé)對(duì)每道水聽器組合傳輸?shù)哪M信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)模轉(zhuǎn)換，輸出到電子板B。
[0009]本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn):
[0010]a.垂直纜的首工作段頂端與尾工作段下端各有一個(gè)測(cè)斜儀和壓力傳感器組，可以實(shí)時(shí)記錄纜在工作時(shí)所處的深度位置和姿態(tài)等信息，最大可沉放到水深1000米;并且采用高性能深水水聽器，采用垂直觀測(cè)方式，通過調(diào)整具有彈性的前連接段的長(zhǎng)度，能夠保證在水深1000米處仍可正常工作，可用于軍事目標(biāo)追蹤。
[0011]b.垂直纜每道的水聽器組合采用16個(gè)水聽器的等距不等權(quán)組合，組內(nèi)距為0.3m，采用權(quán)數(shù)的設(shè)計(jì)為:1，2，3，4，3，2，1，可更好的壓制隨機(jī)干擾。
[0012]c.垂直纜在首、尾工作段之間還可以增加有多個(gè)工作段，從而將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了纜的數(shù)字化，并以實(shí)現(xiàn)了對(duì)垂直纜的擴(kuò)展。
[0013]d.因垂直纜采用了輔助鋼纜8，使電纜部分不必采用剛性結(jié)構(gòu)而可以采用彈性結(jié)構(gòu)，將電纜部分懸掛于輔助鋼纜8時(shí)，可以通過將電纜部分彎曲懸掛的方式調(diào)整水聽器組合11之間的距離，從而可以采用非固定道距排列，便于實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)的靈活調(diào)整，便于分離波場(chǎng)。它可以分離上行波(如反射波)和下行波(如直達(dá)波)，還便于識(shí)別出散射波、多次波。
[0014]e.結(jié)合壓力傳感器的數(shù)值，通過調(diào)節(jié)前連接段2、尾連接段7，可以實(shí)時(shí)控制垂直纜的沉放深度。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):a.垂直纜上實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換，真正實(shí)現(xiàn)了纜的數(shù)字化，從而使纜在對(duì)應(yīng)采樣率下可達(dá)到最大道數(shù)的擴(kuò)展;b.工作水深大，在水深100m時(shí)，垂直纜纜仍可正常工作;c.采用非固定道距排列，便于實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)的靈活調(diào)整;d.時(shí)間采樣率高，可達(dá)I/8ms，且可選擇采樣率多:l/8ms, l/4ms, l/2ms, lms，2ms，4ms;e.垂直纜設(shè)有輔助鋼纜，實(shí)現(xiàn)了功能的合理分離;f.接收信號(hào)的頻帶寬:10Hz-8kHz ; g.探測(cè)深度深，配合6000J電火花震源，滿足在水深大于1000米對(duì)海底沉積地層大于1000米地層的探測(cè);h.通過調(diào)節(jié)前連接段、尾連接段，可以實(shí)時(shí)控制垂直纜的沉放深度。
【附圖說明】
[0016]圖1高分辨率海洋地震勘探垂直纜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2卡扣10結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3高分辨率海洋地震勘探垂直纜擴(kuò)展示意圖。
[0019]圖4高分辨率海洋地震勘探垂直纜水聽器組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5