[实用新型]一种分组式大功率智能电火花震源

说明书

本实用新型提供了一种分组式大功率智能电火花震源，包括电源系统、多个电火花震源、控制系统和上位机，所述电源系统分别与所述多个电火花震源连接，所述多个电火花震源用于发射地震波，每个所述电火花震源包括依次通过发射电缆连接的储能器、高压开关和放电探头，所述放电探头包括多个激发电极；所述上位机用于向控制系统发出控制指令，所述控制系统用于在多个电火花震源和上位机之间进行信号传递。本实用新型提供的电火花震源采用分组式储能和多电极同步激发，可激发能量最高可达800KJ，有效解决现有电火花震源因激发能量不够导致穿透深度有限的缺陷，满足深海勘探、地球深部资源勘探和开采的需要。

技术领域

本实用新型属于地球物理勘探技术领域，特别涉及一种分组式大功率智能电火花震源。

背景技术

目前，在石油勘探中常用的大功率震源有可控震源、气枪震源、炸药震源、电火花震源等。其中，与其他震源相比，电火花震源具有结构简单、体积小、重量轻、安全、能量易于控制和调节、激发出的地震波频带宽、激发时间精准、施工效率高、爆炸危害小、无污染等特点，非常适合于山地、浅滩、滩涂、小型河流等野外各种复杂环境，已在地质勘探和石油勘探开采领域中得到广泛应用。电火花震源的工作原理为采用高压储能电容器组充电储能后，接通特殊的高压点火开关，使电容器上存储的能量瞬间经放电电缆加到放电电极的水间隙上，使间隙击穿(即放电)，所存储的能量在极短的瞬间(微秒级)以强大的脉冲电流的形式在放电间隙中释放，产生强大的冲击压力波。

近年来，电火花震源成为国内外学者研究的热点。然而，现有研制成功的电火花震源普遍能量偏弱，例如，中国科学院电工的海洋电火花震源最大储能20～40千焦耳，工作电压是5千伏；中国科学院电工所的陆地电火花震源能量150千焦耳，工作电压是直流15千伏；美国D.M.Nash的电火花震源能量是15～60千焦耳，工作电压是直流20千伏。目前，尚未见400KJ以上超大功率电火花震源的相关报道。

但是我国探明的储量油气等资源单位面积储量普遍较小，而且埋藏较深，一些老油田经过多年大量开采，储量油气矿产资源的日渐减少，有的甚至濒临枯竭，开采深度和难度都急剧增加，当今油气勘探开发技术与装备已经从陆地走向海洋、从浅海走向深海。基于上述现状，现有的电火花震源设备因为激发能量不够，穿透深度有限，已经无法满足深海勘探、地球深部资源勘探和开采的需要。因此，非常有必要开发一种激发能量和穿透深度足够的超大功率电火花震源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分组式大功率智能电火花震源，旨在解决现有技术中电火花震源激发能量不够、穿透深度有限的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种分组式大功率智能电火花震源，包括电源系统、多个电火花震源、控制系统和上位机，所述电源系统分别与所述多个电火花震源连接，所述多个电火花震源用于发射地震波，每个所述电火花震源包括依次通过发射电缆连接的多组储能器、高压开关和放电探头，所述放电探头包括多个激发电极；所述上位机用于向控制系统发出控制指令，所述控制系统用于在多个电火花震源和上位机之间进行信号传递；

还包括主控制箱、中央控制箱和储能控制箱，所述主控制箱与中央控制箱通过控制线连接，所述储能控制箱通过快速接头连接至中央控制箱进行充放电，所述控制系统设置于主控制箱内，所述电源系统和高压开关设置于中央控制箱中，所述储能器设置于储能控制箱中。

为了避免带电操作，确保操作人员安全，进一步地，所述储能控制箱上还设置有电量显示表，用于实时显示储能器的电压值。

更进一步地，每组所述储能器的储能量为100～200KJ。

进一步地，所述激发电极包括圆柱本体，所述圆柱本体上还设置有凸台，所述圆柱本体的外壳为所述激发电极的正极，所述凸台的中心为所述激发电极的负极，所述正极和所述负极之间为绝缘层；所述绝缘层内还设置有触发光纤。