[发明专利]基于浮标的海洋电磁信号采集系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及海洋电磁地球物理勘探(marine electromagneticgeophysical surveying)的领域。更加具体地，本发明涉及用于采集、记录和传输所产生的用于次表层(subsurface)大地勘探的电磁信号的电缆和相关设备。

背景技术

电磁地球物理勘探包括“可控源”和天然源电磁勘探。可控源电磁勘探包括将电场或磁场施加于大地地层、在海洋勘探中在海底下面的那些地层，并且通过测量在电极、天线感生的电压差和/或询问设置在地表或在海底上或上方的磁力计测量电场幅度和/或磁场幅度。电和/或磁场响应于施加于大地次表层的电场和/或磁场而感生，并且关于大地次表层的电导率的空间分布的推断由感生的电和/或磁场的记录做出。

天然源电磁学包括多分量海底接收器站，并且通过取用垂直场分量的比，人们可以排除对知道天然源的需要。到此时，用于海洋应用的天然源电磁学被限制在自主记录站。

本领域内已知的可控源电磁勘探包括将交流电流施加于在海底下面的地层中。该交流电流具有一个或多个选定频率。这样的勘探已知为频域可控源电磁(f-CSEM)勘探。f-CSEM勘探技术例如在Sinha，M.C.Patel，P.D.，Unsworth，M.J.，Owen，T.R.E.，和MacCormack，M.G.R.，1990，An active source electromagnetic sounding system formarine use(海洋用主动源电磁法测深系统)，Marine GeophysicalResearch，12，29-68中描述的。描述电磁次表层勘探的物理学和解释的其他出版物包括：Edwards，R.N.，Law，L.K.，Wolfgram，P.A.，Nobes，D.C.，Bone，M.N.，Trigg，D.F.，和DeLaurier，J.M.，1985，First results ofthe MOSES experiment：Sea sediment conductivity and thicknessdetermination，Bute Inlet，British Columbia，by magnetometric offshoreelectrical sounding(MOSES实验的第一结果：通过磁力计海上电测深，英国哥伦比亚，比特湾，海洋沉积物电导率和厚度测定)：Geophysics50，No.1，153-160；Edwards，R.N.，1997，On the resource evaluation ofmarine gas hydrate deposits using the sea-floor transient electricdipole-dipole method(关于使用海底瞬态电偶极子-偶极子方法对海洋气体水合物沉积物的资源评估)：Geophysics，62，No.1，63-74；Chave，A.D.，Constable，S.C.and Edwards，R.N.，1991，Electrical explorationmethods for the seafloor(用于海底的电勘探方法)：Investigation ingeophysics No 3，Electromagnetic methods in applied geophysics，vol.2，application，part B，931-966；和Cheesman，S.J.，Edwards，R.N.，andChave，A.D.，1987，On the theory of sea-floor conductivity mapping usingtransient electromagnetic systems(关于使用瞬态电磁系统进行海底电导率测绘的理论)：Geophysics，52，No.2，204-217。