一种海洋地震电磁数据采集装置和方法制造方法及图纸

本申请提供一种海洋地震电磁数据采集装置和方法。该装置包括：采集船、震源、电流源；拖曳在采集船船尾的采集光缆；采集光缆中等间隔设置测量四分量地震信号的四分量光纤检波器和测量三分量电磁场信号的三分量光纤电磁场传感器；四分量光纤检波器和三分量光纤电磁场传感器毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，三分量光纤陀螺仪测量与其毗邻连接的四分量光纤检波器或三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；采集光缆靠近采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿缆分布的四分量光纤检波器、三分量光纤电磁场传感器和三分量光纤陀螺仪测量得到的信号数据的激光调制解调仪器。利用本申请实施例提供的技术方案可以提高海洋地震电磁数据准确性和可靠性。

Marine seismic electromagnetic data acquisition device and method

The present invention provides a marine seismic electromagnetic data acquisition device and method. The device comprises a collection vessel, source, current source; towed cable in the stern of the acquisition acquisition; three component fiber electromagnetic sensor measurement signals of the three components of electromagnetic field detector and four component fiber measurement of four component seismic signal acquisition cable set medium interval; four component and three component geophone fiber optical fiber sensor is connected with three adjacent fields component of fiber optic gyroscope, three component and three component fiber optic gyroscope for measuring attitude data adjacent to the four component fiber detector connected or three component fiber electromagnetic sensor acquisition; cable end near the collecting vessel is provided with a laser generator and the received signal data obtained along the four component geophone, fiber cable distribution of three component and three component fiber electromagnetic sensor fiber optic gyroscope for measuring the laser modulation and demodulation instrument. The technical proposal provided by the embodiment of the present invention can improve the accuracy and reliability of the marine seismic electromagnetic data.

【技术实现步骤摘要】
一种海洋地震电磁数据采集装置和方法
本专利技术涉及海洋勘探
，尤其涉及一种海洋地震电磁数据采集装置和方法。
技术介绍
海洋蕴含着丰富的资源，70％的地球表面被海洋覆盖，石油、天然气以及稀有金属等各种矿产资源在海底具有极为丰富的储量，这些资源有待查明及开发利用。在海洋地球物理勘探
中，地震电磁数据(地震数据和电磁数据)对海洋矿产、油气资源等勘探与综合评价具有重要的意义。现有的海洋地震数据采集方式主要可以包括三种：第一种是把单分量、二分量、三分量或四分量拖曳式海洋地震数据采集缆拖在采集船尾部，采集船拖曳着采集缆在水面以下一定的深度上匀速前行，采集船拖曳的震源(如气枪震源)或另外的震源船拖曳的震源(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分别定时定位激发和采集；第二种是单分量、二分量、三分量或四分量海底地震数据采集缆沉入海底，采集缆由放缆船先投放铺设到海底，然后由气枪震源船拖曳着水下可控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，然后事先投放铺设到海底的地震数据采集缆采集海底地震数据；第三种是独立的三分量或四分量海底地震数据采集站沉底，气枪震源船拖曳着水下可控的海洋地震气枪激发源在距海面以下一定的深度的水中拖移时激发，然后沉底的地震数据采集站采集三分量或四分量海底地震数据。现有的海洋电磁数据采集方式主要可以包括三种：第一种是拖曳式海洋电磁拖缆，海洋电磁(电流)激发源在水中和采集缆同步拖移进行激发和采集。第二种是海洋电磁数据采集缆沉底，海洋电磁(电流)激发源在水中拖移激发，然后沉底的电磁数据采集缆采集电磁数据。第三种是独立的海洋电磁数据采集站沉底，独立的海洋电磁(电流)激发源在水中拖移激发，然后沉底的电磁数据采集站采集海洋电磁数据。上述现有技术中的海洋地震数据和电磁数据采集方式中，需要电作为信息的载体，利用导线来传输信息，因此，易受到外部电磁场的干扰，同时传输信息的导线也会干扰电磁传感器，降低了采集得到的地震电磁数据准确性和可靠性。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种海洋地震电磁数据采集装置和方法，可以采集海洋四分量地震数据和海洋六分量电磁场数据，且有效提高地震电磁数据准确性和可靠性，为实现对海洋矿产、油气资源等勘探与综合评价提供数据支持。本申请提供的海洋地震电磁数据采集装置和方法是这样实现的：一种海洋地震电磁数据采集装置，包括：采集船、拖曳式震源、和拖曳式电流源；拖曳在所述采集船船尾的采集海洋地震电磁数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔依次设置有预设数量的测量四分量地震信号的四分量光纤检波器和预设数量的测量三分量电磁场信号的三分量光纤电磁场传感器；所述四分量光纤检波器和所述三分量光纤电磁场传感器分别通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器或三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；其中，所述三分量电磁场信号包括三分量电场信号和三分量磁场信号，所述三分量光纤电磁场传感器包括毗邻连接的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；所述采集光缆靠近所述采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器、所述三分量光纤磁场传感器、所述三分量光纤电场传感器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据的激光调制解调仪器。在一个优选的实施例中，所述四分量光纤检波器包括一个光纤水听器和一个三分量光纤检波器。在一个优选的实施例中，所述三分量光纤电场传感器为采用电致光吸收效应的光纤电场传感器或采用压电弹光效应的光纤电场传感器。在一个优选的实施例中，所述三分量光纤磁场传感器为采用法拉第效应的光纤磁场传感器或采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器。在一个优选的实施例中，所述三分量姿态数据包括倾角、方位角和倾向。在一个优选的实施例中，所述等间隔设置的范围为1.5米至15米。在一个优选的实施例中，所述光纤水听器为干涉型光纤水听器。在一个优选的实施例中，所述三分量光纤检波器为三分量光纤加速度传感器或三分量光纤矢量水听器。一种海洋地震电磁数据采集装置，包括采集船、拖曳式震源；拖曳在所述采集船船尾的采集海洋地震数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔设置有预设数量的测量四分量地震信号的四分量光纤检波器，所述四分量光纤检波器通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器的三分量姿态数据；所述采集光缆靠近所述采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据的激光调制解调仪器。一种海洋地震电磁数据采集装置，包括采集船、拖曳式电流源；拖曳在所述采集船船尾的采集海洋电磁数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔设置有预设数量的测量三分量电磁场信号的三分量光纤电磁场传感器；所述三分量光纤电磁场传感器通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；其中，所述三分量电磁场信号包括三分量电场信号和三分量磁场信号，所述三分量光纤电磁场传感器包括毗邻连接的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；所述采集光缆靠近所述采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿所述采集光缆分布的所述三分量光纤磁场传感器、所述三分量光纤电场传感器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据的激光调制解调仪器。一种海洋地震电磁数据采集方法，通过权利要求上述的海洋地震电磁数据采集装置采集海洋地震电磁数据，该方法包括：将采集海洋地震电磁数据的采集光缆根据预设的测网由采集船在水面以下预设深度拖曳前行；激发船在海平面以下所述预设深度拖曳预设数量的震源和电流源移动激发地震信号和电流源信号；四分量光纤检波器测量四分量地震信号，三分量光纤电磁场传感器测量三分量电磁场信号，三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器或三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；其中，所述三分量电磁场信号包括三分量电场信号和三分量磁场信号，所述三分量光纤电磁场传感器包括毗邻连接的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；激光信号发生器发射预设激光脉冲信号，激光调制解调仪器通过所述采集光缆接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器、所述三分量光纤磁场传感器、所述三分量光纤电场传感器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据；对所述激光调制解调仪器接收得到的信号和数据进行转换定位处理得到海洋四分量地震数据和海洋六分量电磁场数据。一种海洋地震电磁数据采集方法，通过上述的海洋地震电磁数据采集装置采集海洋地震电磁数据，该方法包括：将采集海洋地震数据的采集光缆根据预设的测网由采集船在水面以下预设深度拖曳前行；激发船在海平面以下所述预设深度拖曳预设数量的震源移动激发地震信号；四分量光纤检波器测量四分量地震信号，三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器的三分量姿态数据；激光信号发生器发射预设激光脉冲信号，激光调制解调仪器通过所述采集光缆接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据；对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋地震电磁数据采集装置，包括采集船、拖曳式震源、和拖曳式电流源，其特征在于，所述装置包括：拖曳在所述采集船船尾的采集海洋地震电磁数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔依次设置有预设数量的测量四分量地震信号的四分量光纤检波器和预设数量的测量三分量电磁场信号的三分量光纤电磁场传感器；所述四分量光纤检波器和所述三分量光纤电磁场传感器分别通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器或三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；其中，所述三分量电磁场信号包括三分量电场信号和三分量磁场信号，所述三分量光纤电磁场传感器包括毗邻连接的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；所述采集光缆靠近所述采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器、所述三分量光纤磁场传感器、所述三分量光纤电场传感器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据的激光调制解调仪器。

【技术特征摘要】
1.一种海洋地震电磁数据采集装置，包括采集船、拖曳式震源、和拖曳式电流源，其特征在于，所述装置包括：拖曳在所述采集船船尾的采集海洋地震电磁数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔依次设置有预设数量的测量四分量地震信号的四分量光纤检波器和预设数量的测量三分量电磁场信号的三分量光纤电磁场传感器；所述四分量光纤检波器和所述三分量光纤电磁场传感器分别通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器或三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；其中，所述三分量电磁场信号包括三分量电场信号和三分量磁场信号，所述三分量光纤电磁场传感器包括毗邻连接的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；所述采集光缆靠近所述采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器、所述三分量光纤磁场传感器、所述三分量光纤电场传感器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据的激光调制解调仪器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述四分量光纤检波器包括一个光纤水听器和一个三分量光纤检波器。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三分量光纤电场传感器为采用电致光吸收效应的光纤电场传感器或采用压电弹光效应的光纤电场传感器。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三分量光纤磁场传感器为采用法拉第效应的光纤磁场传感器或采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三分量姿态数据包括倾角、方位角和倾向。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等间隔设置的范围为1.5米至15米。7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光纤水听器为干涉型光纤水听器。8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述三分量光纤检波器为三分量光纤加速度传感器或三分量光纤矢量水听器。9.一种海洋地震电磁数据采集装置，包括采集船、拖曳式震源，其特征在于，所述装置包括：拖曳在所述采集船船尾的采集海洋地震数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔设置有预设数量的测量四分量地震信号的四分量光纤检波器，所述四分量光纤检波器通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的四分量光纤检波器的三分量姿态数据；所述采集光缆靠近所述采集船的一端设置有激光信号发生器和接收沿所述采集光缆分布的所述四分量光纤检波器和所述三分量光纤陀螺仪测量得到的信号和数据的激光调制解调仪器。10.一种海洋地震电磁数据采集装置，包括采集船、拖曳式电流源，其特征在于，所述装置包括：拖曳在所述采集船船尾的采集海洋电磁数据的采集光缆；所述采集光缆中等间隔设置有预设数量的测量三分量电磁场信号的三分量光纤电磁场传感器；所述三分量光纤电磁场传感器通过所述采集光缆毗邻连接有三分量光纤陀螺仪，所述三分量光纤陀螺仪测量与所述三分量光纤陀螺仪毗邻连接的三分量光纤电磁场传感器的三分量姿态数据；其中，所述三分量电磁场信号包括三分量电场信号和三分量磁场信号，所述三分量光纤电磁场传感器包括毗邻连接的三分量光纤电场传感器和三分量光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，王熙明，何展翔，陈娟，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11