[发明专利]海底多波震源及海底探测系统

说明书

本发明提出一种海底多波震源和海底探测系统。海底多波震源包括承压仓和支架，承压仓内设置有高压脉冲单元、水声通讯单元和控制器，支架上安装有震源抵进机构；高压脉冲单元包括四路放电通路；震源抵进机构包括抵进头；所述抵进头包括抵进头主体，沿抵进头主体外周均匀布置有四个振子，每个振子连接一路放电通路；控制器包括中央控制单元，连接多路放电通路，可控制任意一路放电通路的通断，控制器被配置为可在剪切波模式和压缩波模式控制放电通路通断；在剪切波模式下，同时控制任意两路放电通路连通，在压缩波模式下，控制四路放电通路同时连通。海底探测系统包括上述的海底多波震源。该震源既可以激发压缩波，又可以激发剪切波，分辨率高。

技术领域

本发明涉及海洋探测技术领域，尤其涉及一种海底多波震源及海底探测系统。

背景技术

常规海洋地震探测通常是将声波激发系统（震源1）用调查船拖曳于海面，结构参考图1。震源系统包括拖拽震源1和室内系统。拖拽震源1发射的声波经过海水传播并经海底反射后被海底地震仪（OBS）2接收采集，经过计算系统进一步计算、成图来分析判断海底地质情况。

声波分为压缩波和剪切波。压缩波在介质中传播时，波的传播方向与质点振动方向一致；剪切波在介质中传播时，波的传播方向与质点振动方向垂直。在相同介质中剪切波速度低于纵波速度，利用剪切波低速的特点可以得到比压缩波分辨率高的地震剖面。常规地震探测方式在海域工作时，由于海水既不提供也不携带剪切弹性力，因此海水只能传播压缩波而不能传播剪切波，因此海底地震仪（OBS）接收到的地层反射地震波以压缩波为主，缺少剪切波信息，难以进一步提升海底地震资料分辨率和地层成像质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，解决海域海洋地震探测分辨率下降的问题，提供一种可产生压缩波和剪切波的海底探测用震源，并基于该震源提供一种海底探测系统。

为了达到上述目的，本发明首先提供一种海底多波震源，采用的技术方案为：

海底多波震源，包括震源架，震源架上设置有承压仓和支架，承压仓内设置有高压脉冲单元、水声通讯单元和控制器，支架上安装有震源抵进机构；

高压脉冲单元包括四路放电通路；

震源抵进机构包括抵进杆和安装在抵进杆端部的抵进头；抵进头包括抵进头主体，外周呈圆柱体或方柱体；沿抵进头主体外周均匀布置有四个振子，每个振子连接一路放电通路；

控制器包括中央控制单元，连接多路放电通路，可控制任意一路放电通路的通断，控制器被配置为可在剪切波模式和压缩波模式控制放电通路通断；在剪切波模式下，同时控制任意两路放电通路连通，在压缩波模式下，控制四路放电通路同时连通；

水声通讯单元可与海上控制端和控制器进行双向通信。

本发明一些实施例中，震源抵进机构进一步包括电机；控制器连接电机，以输出对电机的控制信号；

抵进杆活动安装在支架上，可沿支架转动及升降；所述电机进一步与抵进杆连接，以控制抵进杆转动或升降。

本发明一些实施例中，振子包括：

绝缘壳体；

柔性护膜：与绝缘壳体连接，且二者呈间隔设置，形成振子腔；

金属板材：安装在振子腔内，与柔性护膜连接；

高压线圈：设置在金属板材上，与一路放电通路连接；

所述振子通过绝缘壳体连接至抵进头主体。

本发明一些实施例中，承压仓内进一步设置有罗经，控制器接收罗经信号。