【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地震勘探检测，具体涉及一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构和方法、设备及介质。
技术介绍
1、分布式光纤传感技术在油气资源勘探开发领域的规模化推广应用,已经由地震勘探领域延伸至油气藏开发领域,围绕光纤应用的地球物理技术对地下结构的静态刻画和动态永久监测逐步形成光纤油藏地球物理技术的基础。井中分布式光纤声波传感技术已广泛应用于井中vsp数据采集、水力压裂微地震监测和精准工程监测,可实现油气井全生命周期监测、管理和使用。
2、地震勘探中传统电子检波器可以实现三分量探测，而目前光纤只能实现轴向一个分量的探测，在很多地震波信息无法接收，使光纤在应用中出现劣势。
3、目前行业中出现了很多三分量光纤检波器，这种多是一点式或者是准分布式的没有实现全分布式，这种点式形成的传感光缆结构复杂尺寸较大不适用与空间受限的井中业务。而结构设置主要采用光栅和微结构，这种对光纤本身的处理破坏光纤的结构减少保护。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构和方法、设备及介质，在传感光缆结构和工艺不发生变化的前提下实现光纤三分量分布式传感信号探测。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，包括在一根光纤中轴向设置5根长度直径材质均相同的纤芯，其中一根纤芯设置在所述光纤的轴心处，另外4根纤芯相对所述光纤轴心处的所述纤芯对称分布，且未处于所述光纤轴心处的4根纤芯的轴心的连线形成一个正方形，所述
4、作为优化，还包括与所述光纤端部连接的光纤振动监测系统。
5、作为优化，所述光纤振动监测系统为分布式光纤扰动系统，所述分布式光纤扰动系统用于分别检测5根所述纤芯的dvs信号。
6、作为优化，所述光纤振动监测系统为分布式光纤声波振动系统，所述分布式光纤声波振动系统用于检测分别5根所述纤芯的das信号。
7、本专利技术还公开了一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，包括：将设置为前述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构接在同一台光纤振动监测系统上，当光纤在释放扭力之后埋置在地面或者安装套管、油管外侧，外界施加一个震动信号，检测出5根纤芯上的信号强度，通过检测5根纤芯上的振动信号的大小来判断震动信号的震动强度和震动方向。
8、作为优化，若5根纤芯在所述光纤的轴向方向上的同一个位置的振动信号的振动强度相同，则判断地震的震动方向与所述光纤的轴向方向平行，且对任一所述纤芯的轴向方向的两个具有一定距离的位置进行振动信号的振动强度的测量，测得的振动信号的振动强度较大的位置向振动信号的振动强度较小的位置的方向为地震的震动方向；
9、当有任意两个所述纤芯在所述光纤的轴向方向上的同一个位置的振动信号的振动强度不相同，若存在位于某一非轴向的轴线上的两个对称的纤芯在该位置处的振动信号相等，而另一非轴向的轴线上的两个对称的纤芯在该位置处的振动信号不相等，则该位置处测得的振动信号的振动强度较大的纤芯向振动信号的振动强度较小的纤芯的方向为地震的震动方向。
10、作为优化，当震动方向为x轴方向时，令靠近震源的在x轴方向上的纤芯接收到的振动信号的振动强度为p0，则与该纤芯对称的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于p0*2*l*α，在所述光纤轴心处的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于p0*l*α，在y轴方向上的两个纤芯接收到的振动信号的振动强度等于其中，l表示非处于所述光纤轴心处的4个纤芯到处于所述光纤轴心处的纤芯中心的距离，α为能量传递的衰减系数。
11、作为优化，当震动方向为y轴方向时，令靠近震源的在y轴方向上的纤芯接收到的振动信号的振动强度为p0，则与该纤芯对称的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于p0*2*l*α，在所述光纤轴心处的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于p0*l*α，在x轴方向上的两个纤芯接收到的振动信号的振动强度等于其中，l表示非处于所述光纤轴心处的4个纤芯到处于所述光纤轴心处的纤芯中心的距离，α为能量传递的衰减系数。
12、本专利技术还公开了一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法。
13、本专利技术还公开了一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法。
14、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
15、本专利技术在不破坏光纤的情况下实现光纤三分量分布式传感信号探测，适用于井中和海底地震勘探。
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1.一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，包括在一根光纤中轴向设置5根长度直径材质均相同的纤芯，其中一根纤芯设置在所述光纤的轴心处，另外4根纤芯相对所述光纤轴心处的所述纤芯对称分布，且未处于所述光纤轴心处的4根纤芯的轴心的连线形成一个正方形，所述光纤的轴心位于所述正方形的正中心，其中两个未处于所述光纤轴心处且相对所述光纤轴心处相对称的两个所述纤芯的轴心的连线定义为x轴，另外两个未处于所述光纤轴心处且相对所述光纤轴心处相对称的两个所述纤芯的轴心的连线定义为y轴，所述纤芯的轴向方向定义为z轴。
2.根据权利要求1所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，还包括与所述光纤端部连接的光纤振动监测系统。
3.根据权利要求2所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，所述光纤振动监测系统为分布式光纤扰动系统，所述分布式光纤扰动系统用于分别检测5根所述纤芯的DVS信号。
4.根据权利要求2所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，所述光纤振动监测系统为分布式光纤声波振动系统，所述分布式光纤声波振动系统用于检
5.一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，其特征在于，包括：将设置为权利要求1-4任一所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构接在同一台光纤振动监测系统上，当光纤在释放扭力之后埋置在地面或者安装套管、油管外侧，外界施加一个震动信号，检测出5根纤芯上的信号强度，通过检测5根纤芯上的振动信号的大小来判断震动信号的震动强度和震动方向。
6.根据权利要求5所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，其特征在于，若5根纤芯在所述光纤的轴向方向上的同一个位置的振动信号的振动强度相同，则判断地震的震动方向与所述光纤的轴向方向平行，且对任一所述纤芯的轴向方向的两个具有一定距离的位置进行振动信号的振动强度的测量，测得的振动信号的振动强度较大的位置向振动信号的振动强度较小的位置的方向为地震的震动方向；
7.根据权利要求6所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，其特征在于，当震动方向为x轴方向时，令靠近震源的在x轴方向上的纤芯接收到的振动信号的振动强度为P0，则与该纤芯对称的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于P0*2*L*α，在所述光纤轴心处的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于P0*L*α，在y轴方向上的两个纤芯接收到的振动信号的振动强度等于其中，L表示非处于所述光纤轴心处的4个纤芯到处于所述光纤轴心处的纤芯中心的距离，α为能量传递的衰减系数。
8.根据权利要求6所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，其特征在于，当震动方向为y轴方向时，令靠近震源的在y轴方向上的纤芯接收到的振动信号的振动强度为P0，则与该纤芯对称的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于P0*2*L*α，在所述光纤轴心处的纤芯接收到的振动信号的振动强度等于P0*L*α，在x轴方向上的两个纤芯接收到的振动信号的振动强度等于其中，L表示非处于所述光纤轴心处的4个纤芯到处于所述光纤轴心处的纤芯中心的距离，α为能量传递的衰减系数。
9.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求5至8中任一所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法。
10.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，包括在一根光纤中轴向设置5根长度直径材质均相同的纤芯，其中一根纤芯设置在所述光纤的轴心处，另外4根纤芯相对所述光纤轴心处的所述纤芯对称分布，且未处于所述光纤轴心处的4根纤芯的轴心的连线形成一个正方形，所述光纤的轴心位于所述正方形的正中心，其中两个未处于所述光纤轴心处且相对所述光纤轴心处相对称的两个所述纤芯的轴心的连线定义为x轴，另外两个未处于所述光纤轴心处且相对所述光纤轴心处相对称的两个所述纤芯的轴心的连线定义为y轴，所述纤芯的轴向方向定义为z轴。
2.根据权利要求1所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，还包括与所述光纤端部连接的光纤振动监测系统。
3.根据权利要求2所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，所述光纤振动监测系统为分布式光纤扰动系统，所述分布式光纤扰动系统用于分别检测5根所述纤芯的dvs信号。
4.根据权利要求2所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构，其特征在于，所述光纤振动监测系统为分布式光纤声波振动系统，所述分布式光纤声波振动系统用于检测分别5根所述纤芯的das信号。
5.一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，其特征在于，包括：将设置为权利要求1-4任一所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测结构接在同一台光纤振动监测系统上，当光纤在释放扭力之后埋置在地面或者安装套管、油管外侧，外界施加一个震动信号，检测出5根纤芯上的信号强度，通过检测5根纤芯上的振动信号的大小来判断震动信号的震动强度和震动方向。
6.根据权利要求5所述的一种基于多芯光纤三分量振动的探测方法，其特征在于，若5根纤芯在所述光纤的轴向方向上的同一个位置的振动信号的振动强度相同，则判断地震的震动方向与所述光纤的轴向...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄冬，张云彤，李阳，冉曾令，张仁志，
申请(专利权)人：中油奥博成都科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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