[实用新型]基于无人艇的海洋四分量光纤地震数据采集缆

说明书

本实用新型提供一种基于无人艇的海洋四分量光纤地震数据采集缆，包括若干条平行的采集拖缆，采集拖缆包括若干个采集短节等间隔通过铠装光缆串联；每条采集拖缆首尾两端分别由无人艇在拖曳，或者沉放到海底；铠装光缆与无人艇或浮标上的调制解调仪器连接；调制解调仪器内的GPS或北斗芯片通过卫星授时信号与海洋气枪震源控制器进行时间同步。本实用新型采用了三分量光纤矢量传感器和光纤水听器，频带范围远远大于常规海洋地震信号的频带响应，灵敏度高，结构十分简单，使得本实用新型的海洋阵列式四分量光纤地震数据采集短节能够用于水下拖缆采集高品质海洋四分量地震数据。

技术领域

本实用新型属于海洋地球物理勘探技术领域，涉及一种基于无人艇的海洋四分量光纤地震数据采集缆。

背景技术

目前的海洋地震数据采集方式主要有三种，一种是单分量、二分量、三分量或四分量拖曳式海洋地震数据采集缆(Streamer)拖在采集作业船尾部，海洋地震数据采集拖缆如ION、 Sercel和OYO Geospace等公司生产销售的各种地震拖缆(Streamer)。另一种是三分量或四分量海底地震数据采集缆(OBC)沉入海底，还有一种是独立的三分量或四分量海底地震数据采集站(OBS和OBN)沉底，独立的海洋地震气枪激发源在水中拖移时激发。拖曳式海洋地震数据采集缆的工作方式是采集作业船拖曳着采集缆在水面以下一定的深度上匀速前行，采集作业船拖曳的可控震源(如气枪震源)或另外的震源作业船拖曳的可控震源(如气枪震源) 一起和采集缆在水面以下一定的深度上同步移动并定时定位激发。沉入海底的海底地震数据采集缆，其工作方式是海底地震电缆(OBC)由放缆作业船是先投放铺设到海底，然后由气枪震源作业船拖曳着水下可控震源(如气枪震源)在距海面以下一定的深度上前行并向海水中激发地震信号，由事先投放铺设到海底的地震缆采集海底地震数据。数据采集结束后，放缆作业船回收海底地震缆，投放铺设到新的测量工区，然后重复海底地震数据的采集作业。

目前行业内使用最广泛的就是常规的三分量检波器和压电晶体水听器采集四分量海洋地震数据。三分量检波器是多波勘探时使用的特种检波器。与单分量的常规地震检波器不同，每个检波器内装有三个互相垂直的传感器，以记录质点振动速度向量的三个分量，用于同时记录纵波、横波、转换波。这类检波器输出的信号电压和其振动的位移速度有关，因此称为速度检波器。为了记录检波器感应到的震动信号，检波器阵列内还设置有检波器输出的模拟信号放大、滤波、去噪、模数转换、数据存储和数据传输等电路模块，以便将三分量检波器阵列采集到的海洋地震数据通过数千米长的铠装电缆传送到拖曳作业船上的采集控制计算机里存储起来。从甲板上给远离拖曳作业船数公里甚至数十公里的海洋地震数据采集缆上众多的数据采集短节的供电也是十分困难的和非常有限的。此外，目前三分量检波器加水听器阵列采集的海洋四分量地震数据完全靠铠装电缆从数据采集缆向拖曳作业船传输，由于长距离 (数千到数十千米)电缆数据传输的局限性，没有办法实现大量数据向拖曳作业船的高速实时传输。上面这些因素极大的限制了大道数或超大道数和大长度或超大长度海洋四分量地震检波器阵列(或四分量地震数据采集缆)技术的发展和推广应用。

为了提高海洋地震数据采集效率和加大探测深度，常规海洋地震拖缆越来越长(加大偏移距)，每条采集船同时拖曳的采集缆的数量越来越多，有的超过了20到30条拖缆，每条地震拖缆的长度也超过了10公里。多条超长地震拖缆的现场作业非常困难，很难避免采集船后面平行拖曳的数十条地震数据采集拖缆不会受洋流影响而缠绕在一起，特别是在拖缆尾端没有动力浮标时，10公里以外的数条拖缆的尾端更容易受侧向洋流的影响而缠绕在一起，造成严重的生产事故。

实用新型内容