[发明专利]一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置及接收方法

说明书

本发明一方面提供了一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳上的拉直与定位单元、数据接收单元、释放与定位单元及连接在释放与定位单元下端的锚定单元；另一方面，本发明提供了一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收方法，包括将装置沉入海底的步骤、数据测量及记录的步骤、将装置部分回收的步骤；本发明的技术方案采用模块化设计、锚定式作业方案，提高了装置布放与回收的便捷性，降低了重大故障导致系统瘫痪的概率，双释放器的设计进一步提高了系统的工作稳定性，可满足不同类型和尺度的深海硫化物矿床勘查需求，可以方便地加挂其他类型的传感器，高效经济地实现多参数数据观测功能。

技术领域

本发明涉及海洋调查领域，具体是一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置及接收方法。

背景技术

海洋地质与矿产资源调查是一项基础性与战略性的调查活动，其中地震方法在海底浅层地质构造、热液活动和多金属硫化物等调查中发挥着不可替代的作用。我国西南印度洋脊多金属硫化物勘探合同区地形复杂，其很多硫化物矿床位于2000～3000m左右的深海海底，勘探难度较大、技术要求高。

当前，深海地震调查中主要使用海面拖曳式多道电缆来接收反射信号，但由于其距离海底数千米之远，获得的数据精度较低，分辨率也无法满足海底硫化物矿床地质构造勘查和矿体范围识别的需求。近年来，随着技术的进步，国内外研发了垂直缆用于地震数据采集。然而，国内的垂直缆采用基于船舶的拖曳式作业方式，主要用于1000m水深环境的近海工程勘查与军事目标。国际上虽有用于硫化物调查的固定于海底的垂直缆，最大工作水深为2000m，一般应用于弧后盆地硫化物调查中；长度和道间距固定的一体化电缆设计方式造成垂直缆的可调整性不好，无法满足类型和大小各异的硫化物矿床探测，且发生故障容易造成整条电缆无法工作。

由此可知，已有垂直缆在作业水深、作业方式、可调整性和易用性方面存在不足，无法满足我国深海多金属硫化物勘探的实际需求。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置及接收方法。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳上的拉直与定位单元、数据接收单元、释放与定位单元及连接在所述释放与定位单元下端的锚定单元；

所述拉直与定位单元包括用来确定所在点的位置的声学应答器和用于拉直整套设备的浮球组，所述浮球组位于所述凯夫拉绳的顶端；

所述数据接收单元包括负责记录震动信号的水听器、负责记录所在位置的姿态的测斜仪及浮球；

所述释放与定位单元包括挂载在所述凯夫拉绳末端的带定位功能的声学释放器及浮球I，所述带定位功能的声学释放器下端通过释放钩连接卸扣，并通过声学控制信号控制所述释放钩的开闭，实现所述卸扣的分离，所述卸扣之间连有一条钢链；

所述锚定单元包括重锚、连接绳和钢环，所述重锚将整套系统固定于海底表面，并通过所述钢环与所述钢链相连。

作为本发明的进一步改进，在所述数据接收单元中，所述水听器是等间距挂载在所述凯夫拉绳上的。

作为本发明的进一步改进，在所述数据接收单元中，所述测斜仪是等间距挂载在所述凯夫拉绳上的。

作为本发明的进一步改进，所述数据接收单元还包括用于测量并存储所在位置的水压信息数据的压力传感器，所述压力传感器靠近最下方的所述水听器。

另一方面，本发明提供一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收方法，包括以下步骤：

a、按照拉直与定位单元、数据接收单元、释放与定位单元、锚定单元的顺序布放入海，通过锚定单元的自重将装置沉入海底的过程，其中，锚定单元的重锚到达海底表面起到固定作用；