全拖曳式海洋可控源电磁探测系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全拖曳式海洋可控源电磁探测系统及其使用方法

【技术实现步骤摘要】
全拖曳式海洋可控源电磁探测系统及其使用方法


[0001]本专利技术是关于海底以下和海水中电性异常体的探测
，特别是关于一种全拖曳式海洋可控源电磁探测系统及其使用方法
。

技术介绍

[0002]地球物理探测是揭示天然气水合物内部结构的首要方法，是研究认识天然气水合物开发过程中物性动态演化特征的重要手段
。
面对复杂的储层条件，现有地震等常规方法不能提供高分辨率天然气水合物储层
、
系统流体聚集及运移路径等方面的信息，可控源电磁探测技术对电阻率高度敏感的天然气水合物有很好的识别能力，是预测天然气水合物分布及孔隙流体等物性特征的可靠手段
。
[0003]海域中天然气水合物和油气资源分布广泛，天然气水合物和油气目标与周围围岩存在电性差异，水中移动目标与周围海水也存在电性差异
。
海洋可控源电磁探测技术
(Marine Controlled
‑
Source Electromagnetic,MCSEM)
是基于不同物质间的电性差异探测电性异常体目标，对表现为相对高阻异常的油气或天然气水合物，以及相对低阻异常的水下移动目标等有非常好的识别能力，同时电阻率对流体性质非常敏感，是预测天然气水合物分布
、
孔隙流体等物性特征的一种有效的探测手段
。
[0004]海洋可控源电磁探测按照海上施工方式，可以分为拖曳式发射着底式接收
、
拖曳式发射拖曳式接收
(Towed Transmitting and Receiving Marine Controlled
‑
Source Electromagnetic,TTR
‑
MCSEM)
两种主要方式
。
拖曳式发射着底式接收方式由于接收机置于海底，电磁传感器直接插入海底，接收电磁信息较强，但接收机移动不便，探测效率不高；
TTR
‑
MCSEM
采用全拖曳的方式，探测方式灵活
、
作业效率高
。
[0005]海洋可控源电磁法勘探有利于对电性异常体的横向识别，提高目标物性识别
、
节约勘探成本和降低钻探风险
。
[0006]但现有海洋可控源电磁探测系统是将接收机提前放置在海底，仅仅拖曳发射机在近海底行进，存在工作效率低和数据量少等不足
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种全拖曳式海洋可控源电磁探测系统及其使用方法，其能够更高效和快速地进行海洋可控源电磁探测
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，包括：船载甲板电磁监控终端单元
、
拖曳缆单元
、
拖曳式水下发射单元和拖曳式水下采集单元；
[0009]所述船载甲板电磁监控终端单元，用于通过所述拖曳缆单元向所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元传输电能；
[0010]所述拖曳缆单元，还用于拖曳所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元；
[0011]所述拖曳式水下发射单元，用于发射电磁激励信号；
[0012]所述拖曳式水下采集单元，用于采集数据
。
[0013]在本专利技术的一实施方式中，所述船载甲板电磁监控终端单元，用于实现对所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元的状态查询
、
参数设置
、
数据显示和数据快速预处理功能
。
[0014]在本专利技术的一实施方式中，所述船载甲板电磁监控终端单元，包括：通信模块
、
卫星定位模块
、
甲板监控计算机终端
、
显示屏
、
甲板升压模块和声学定位甲板端
。
[0015]在本专利技术的一实施方式中，所述拖曳缆单元，包括：甲板端绞车
、
深拖缆
、
滑环和水下终端分线器
。
[0016]在本专利技术的一实施方式中，所述拖曳式水下发射单元，包括：发射机
、
高度深度计
、
声学定位水下模块
、
发射电缆和发射电极
。
[0017]在本专利技术的一实施方式中，所述拖曳式水下采集单元，包括：多个采集子单元；每一所述采集子单元独立采集数据；任意两个所述采集子单元的位置不同
。
[0018]在本专利技术的一实施方式中，所述发射电缆和所述发射电极的数量相同，均为多个；任意两个所述发射电缆的长度不同；所述发射电缆和所述发射电极以一一对应的方式连接
。
[0019]在本专利技术的一实施方式中，所述发射机，包括：
[0020]控制舱，用于实现发射波形控制
、
状态采集
、
电源管理和通信功能
。
[0021]发射舱，用于实现整流滤波
、
逆变驱动和逆变发射功能
。
[0022]在本专利技术的一实施方式中，所述采集子单元，包括采集舱
、
电场传感器
、
磁场传感器
、
声学定位水下模块
、
高度深度计和姿态方位模块
。
[0023]为实现上述目的，本专利技术还提供了如上述任一项所述的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统的使用方法，包括：
[0024]在作业母船达到预定目标海域的上线点位的情况下，在海面上启动全拖曳式海洋可控源电磁探测系统；
[0025]将拖曳式水下采集单元投放入海；
[0026]在所述拖曳式水下采集单元投放完成后，将所述拖曳式水下发射单元投放入海；
[0027]在所述拖曳式水下采集单元和所述拖曳式水下发射单元与海底之间的距离属于目标区间的情况下，通过船载甲板电磁监控终端单元和所述拖曳缆单元向所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元传输电能，按照预定勘探线路进行拖曳式水下发射和拖曳式水下采集，并对拖曳式水下发射单元和拖曳式水下采集单元进行绝对位置的定位；
[0028]拖曳式水下发射和拖曳式水下采集完成后，回收所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元；
[0029]对存储在所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元内部的数据进行回放和处理，对海底以下的电性异常目标区的分布进行揭示和
/
或进行水中移动目标的快速探测和精细成像
。
[0030]与现有技术相比，根据本专利技术的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统及其使用方法，基于海洋可控源电磁探测方法，可以实现探测海底以下天然气水合物和油气能源资源
、
金属硫化物矿产资源和其他电性异常目标体，还可以用于水中移动目标的快速探测
。
该系
统具有高效和快速的特点
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，包括：船载甲板电磁监控终端单元
、
拖曳缆单元
、
拖曳式水下发射单元和拖曳式水下采集单元；所述船载甲板电磁监控终端单元，用于通过所述拖曳缆单元向所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元传输电能；所述拖曳缆单元，用于拖曳所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元；所述拖曳式水下发射单元，用于发射电磁激励信号；所述拖曳式水下采集单元，用于采集数据
。2.
如权利要求1所述的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，所述船载甲板电磁监控终端单元，用于实现对所述拖曳式水下发射单元和所述拖曳式水下采集单元的状态查询
、
参数设置
、
数据显示和数据快速预处理功能
。3.
如权利要求2所述的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，所述船载甲板电磁监控终端单元，包括：通信模块
、
卫星定位模块
、
甲板监控计算机终端
、
显示屏
、
甲板升压模块和声学定位甲板端
。4.
如权利要求1所述的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，所述拖曳缆单元，包括：甲板端绞车
、
深拖缆
、
滑环和水下终端分线器
。5.
如权利要求1所述的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，所述拖曳式水下发射单元，包括：发射机
、
高度深度计
、
声学定位水下模块
、
发射电缆和发射电极
。6.
如权利要求1所述的全拖曳式海洋可控源电磁探测系统，其特征在于，所述拖曳式水下采集单元，包括：多个采集子单元；每一所述采集子单元独立采集数据；任意两个所述采集子单元的位置不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，陈凯，王会敏，任志滨，王宸韬，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：