一种海洋电磁数据采集装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种海洋电磁数据采集装置。所述装置包括控制模块、动力驱动模块、磁场数据采集模块、电场数据采集模块，控制模块分别与动力驱动模块、磁场数据采集模块、电场数据采集模块电性连接，用于控制动力驱动模块将采集装置驱动至预设测点位置处，以及，用于启动磁场数据采集模块和/或电场数据采集模块进行数据采集；磁场采集模块包括磁场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源磁场数据；电场采集模块包括至少一对相互正交的电场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源正交电场数据。本申请实施可以大幅度的降低海洋电磁数据采集站的生产制造成本，而且便于在海上生产的使用和维护。

Marine electromagnetic data acquisition device

The embodiment of the present invention provides a marine electromagnetic data acquisition device. The device comprises a control module, power drive module, magnetic field data acquisition module, data acquisition module, control module and power drive module, the magnetic field data acquisition module, data acquisition module is electrically connected with the electric field, is used to control the power drive module will be collected to the preset device to drive the measuring point, and used to start the magnetic field data the acquisition module and / or field data acquisition module for data acquisition; field acquisition module includes magnetic sensor, magnetic field measurement for controlled source data in time domain and frequency domain; field acquisition module includes at least one pair of mutually orthogonal electric field sensor, controlled source for orthogonal electric field measurement data in time domain and frequency domain. The application of the utility model can greatly reduce the manufacturing cost of the marine electromagnetic data collection station, and is convenient for the use and maintenance at sea.

【技术实现步骤摘要】
一种海洋电磁数据采集装置
本专利技术涉及海洋天然场源勘探
，尤其涉及一种海洋电磁数据采集装置。
技术介绍
目前的海洋电磁数据采集方式主要有三种：第一种方式为独立采集站自行负重沉底、激发源拖移，第二种方式为采集缆与激发缆同步在海水中拖移，第二种方式为采集缆沉底布设、激发源拖移。第一种方式所采用的设备如EMGS公司等国际上普遍使用的海底电磁采集站和大功率拖移可控电磁场源，这种方式可以预先布设好采集站，然后在采集站上方拖移可控电磁场源激发，可以同时完成可控源电磁数据和大地电磁数据采集。如专利号为ZL201210449479.8的专利中公布的三分量磁场和三分量电场的海洋电磁数据采集站，该数据采集站即为沉底式独立的海洋电磁数据采集站。第二种方式可以采用如PGS公司推出的“一种拖曳式海洋可控源电场数据采集系统”。该系统只采集一个沿电缆方向的电场分量，不采集任何磁场分量数据。没有任何磁场分量的海洋电磁场数据是不完整的，不利于对海底地质结构和储层的电性特征进行详细的了解和分析。另外，该系统中沿电缆方向分布的电极也不是均匀分布的，靠近采集船附近的电缆上的电极密度较大，而远离采集船处的电缆上的电极分布相对稀疏。此外，该数据采集系统仅能分别对时间域或固定频率的频率域的电场数据进行采集。第三种方式如申请号为CN102472829A的专利中公开的“一种海底电磁电缆数据采集系统”，其工作方式是由放缆船事先将电磁电缆投放铺设到海底，然后由发射源船拖曳着水下可控偶极电流源在距海底一定的距离上前行并向海水中供电(发射可控源电磁波)，再由事先投放铺设到海底的电磁电缆采集海底可控源电磁数据和海洋大地电磁数据。数据采集结束后，放缆船回收海底电磁电缆，投放铺设到新的测量工区，然后重复海底可控源电磁信号和海洋大地电磁信号的数据采集作业。CN102472829A还公开了一种具有可折叠传感器臂组件的海底电磁电缆，主要作用是采集垂直于沿缆方向的正交电场信号(EY和EZ)和沿缆方向的电场信号为EX。这种方法作业繁琐，效率低。此外，由于海水是高导电介质，海水中相距较小的两点间的电压差是极小的，相距较近的两个电极组成的电极对是很难测量到海水中的电场分量，可折叠传感器臂组件的海底电磁电缆是无法在海底拖行移动的。CN102472829A公开的海洋电磁数据采集系统方面目前还处于研究试验阶段，另外，这种具有可折叠传感器臂组件的海底电磁电缆，其可折叠传感器臂组件的长度是非常有限的。由于所测电场分量的信号强度(两个测量电极之间的电压值)与测量电极对的极间距成正比，极距长度有限的电极对不利于测量海水中的电场分量。CN201310292356.2公开了一种拖曳式海洋可控源电磁和地震数据采集系统，由安置在三条或三条以上拖缆中均匀或不均匀分布的电场传感器(不极化电极)、三分量感应线圈式或三分量磁通门式磁场传感器和由水听器或加速度计构成的声波传感器组成，用以测量海洋三分量磁场分量、沿电缆方向和垂直缆方向分布的海洋电场分量EX和EY以及四分量海洋地震数据。可控源电磁法应用较多，已有方法都是频率域或时间域方法。即或是逐个频点地激发并测量，如可控源声频大地电磁法(CSAMT)；或是激发一个脉冲(方波)测量其断电后随时间衰减曲线，如长偏移距瞬变电磁法(LOTEM)。另外，已有方法的测量参数仅限于一个电场、一个磁场分量，如CSAMT法；或只测一个垂直磁场，如LOTEM法。其研究的物性参数单一，仅限于电阻率参数。因此，这些方法在解决地质问题的能力和精度等方面与实际要求存在差距，难以完满解决存在的地质问题。目前所有正在使用的和公布的沉底式海洋电磁数据采集系统都是采用配重水泥块将海洋电磁数据采集站带到海底，数据采集结束以后，由甲板上的声学控制模块向海底的电磁数据采集站发送控制信号，启动电磁数据采集站的声学或机械释放装置，使电磁数据采集站与配重水泥块分离，依靠电磁数据采集站上部的玻璃浮球将采集站带到海面上后进行回收。这种沉底式采集站体积大、成本高、重量重，无法大量的在海底布设高密度的二维海洋电磁数据采集测线或三维测网。另外采集站投放时是自由下沉，没有定点投放精度控制，回收时是靠玻璃浮球将海洋电磁采集站带到海面上，施工效率低，还有因声学或机械释放装置失灵造成采集站与配重水泥块无法分离，导致采集站回收失败而丢失。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种海洋电磁数据采集装置，可以大幅度的降低海洋电磁数据采集站的生产制造成本，而且便于在海上生产的使用和维护。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种海洋电磁数据采集装置，所述装置具体是这样实现的：一种海洋电磁数据采集装置，所述装置包括控制模块、动力驱动模块、磁场数据采集模块以及电场数据采集模块，其中，所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述磁场数据采集模块、所述电场数据采集模块电性连接，用于控制所述动力驱动模块将所述海洋电磁数据采集装置驱动至预设测点位置处，以及，用于启动所述磁场数据采集模块和/或所述电场数据采集模块进行数据采集；所述磁场采集模块包括磁场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源磁场数据；所述电场采集模块包括至少一对相互正交的电场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源正交电场数据。可选的，在本申请的一个实施例中，所述装置还包括：姿态参数测量模块，用于测量所述磁场传感器、所述电场传感器的姿态参数，利用所述姿态参数能够对所述可控源磁场数据、所述可控源正交电场数据进行旋转处理。可选的，在本申请的一个实施例中，所述姿态参数测量模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、三轴电子罗盘中的至少一种传感器，以及数据校准模块、参数生成模块，其中，所述传感器用于测量所述磁场传感器、所述电场传感器的姿态传感数据，所述数据校准模块与所述传感器电性连接，用于对所述姿态传感数据进行校准处理；所述参数生成模块与所述数据校准模块电性连接，用于依据预设算法对校准处理后的姿态传感数据进行处理，生成姿态参数。可选的，在本申请的一个实施例中，所述装置还包括：至少一个伸缩部件，所述伸缩部件的伸缩端用于安装所述电场传感器，所述伸缩部件能够伸缩以将所述电场传感器伸出或者收缩至预设位置处；所述控制模块与至少一个所述伸缩部件电性连接，所述控制模块还用于控制所述伸缩部件的伸缩。可选的，在本申请的一个实施例中，所述电场采集模块中包括第一数据处理模块，所述磁场采集模块中包括第二数据处理模块，其中，所述第一数据处理模块用于将时间域的可控源正交电场数据转换成频率域的可控源正交电场数据；所述第二数据处理模块用于将时间域的可控源磁场数据转换成频率域的可控源磁场数据。可选的，在本申请的一个实施例中，所述电场采集模块还用于测量所述海洋大地电磁场的电场数据，所述磁场采集模块还用于测量海洋大地电磁场的磁场数据。可选的，在本申请的一个实施例中，所述电场传感器包括不极化电极，所述不极化电极包括下述中的一种：硫酸铜电极、硝酸银电极、铂金电极。可选的，在本申请的一个实施例中，所述控制所述动力驱动模块将所述海洋电磁数据采集装置驱动至预设测点位置处包括：接收来自于定位系统的定位控制信号；响应于所述定位控制信号，调整所述动力驱动模块的驱动方向和/或驱动速度，直至所述海洋电磁数据采集装置到达预设测点位置。可选的，在本申请的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋电磁数据采集装置，其特征在于，所述装置包括控制模块、动力驱动模块、磁场数据采集模块以及电场数据采集模块，其中，所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述磁场数据采集模块、所述电场数据采集模块电性连接，用于控制所述动力驱动模块将所述海洋电磁数据采集装置驱动至预设测点位置处，以及，用于启动所述磁场数据采集模块和/或所述电场数据采集模块进行数据采集；所述磁场采集模块包括磁场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源磁场数据；所述电场采集模块包括至少一对相互正交的电场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源正交电场数据。

【技术特征摘要】
1.一种海洋电磁数据采集装置，其特征在于，所述装置包括控制模块、动力驱动模块、磁场数据采集模块以及电场数据采集模块，其中，所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述磁场数据采集模块、所述电场数据采集模块电性连接，用于控制所述动力驱动模块将所述海洋电磁数据采集装置驱动至预设测点位置处，以及，用于启动所述磁场数据采集模块和/或所述电场数据采集模块进行数据采集；所述磁场采集模块包括磁场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源磁场数据；所述电场采集模块包括至少一对相互正交的电场传感器，用于测量时间域和频率域的可控源正交电场数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：姿态参数测量模块，用于测量所述磁场传感器、所述电场传感器的姿态参数，利用所述姿态参数能够对所述可控源磁场数据、所述可控源正交电场数据进行旋转处理。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述姿态参数测量模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、三轴电子罗盘中的至少一种传感器，以及数据校准模块、参数生成模块，其中，所述传感器用于测量所述磁场传感器、所述电场传感器的姿态传感数据，所述数据校准模块与所述传感器电性连接，用于对所述姿态传感数据进行校准处理；所述参数生成模块与所述数据校准模块电性连接，用于依据预设算法对校准处理后的姿态传感数据进行处理，生成姿态参数。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：至少一个伸缩部件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，赵宁，何展翔，
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