一种海底爬行式多波震源系统技术方案

本发明专利技术提供了一种海底爬行式多波震源系统，属于地球物理技术领域，该海底爬行式多波震源系统包括：海底爬行平台、综合控制模块、震源控制模块、横波发射阵和纵波发射阵；所述海底爬行平台呈扁平状，底部设有多个履带轮，用于在海底爬行前进；平台上部设有密封舱体，用于容纳各种控制设备；所述综合控制模块设置在密封舱体内，包括中央处理器、存储器、通信接口和电源管理单元；中央处理器与存储器电连接，用于存储和执行控制程序；通信接口用于与外部设备进行数据交换；电源管理单元用于管理系统的供电；所述震源控制模块设置在密封舱体内；本发明专利技术能够有效地在海底激发横波，用于横波地震勘探，提高沉积层结构刻画能力和沉积层性质预测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地球物理，具体而言，涉及一种海底爬行式多波震源系统。

技术介绍

1、随着海洋资源勘探和开发的不断深入，对海洋地球物理勘探技术的要求也日益提高。传统海洋地震探测使用常规震源拖曳于船尾近海面的海水中，由于震源在海水中激发的地震波经过巨厚海水层的传播和扩散会损失声波能量，导致地层穿透能力变弱；而且由于高频成分的声波相较于低频成分来说衰减更快，高频成分的衰减会导致地层分辨率降低。

2、声波分为纵波（也称压缩波）和横波（也称剪切波）。纵波在介质中传播时，波的传播方向与质点振动方向一致；横波在介质中传播时，波的传播方向与质点振动方向垂直。在相同介质中横波速度低于纵波速度，利用横波低速的特点可以得到比纵波分辨率高的地震剖面。由于海水既不提供也不携带剪切弹性力，因此海水只能传播纵波而不能传播横波。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供了一种海底爬行式多波震源系统，能够有效地在海底激发横波，用于横波地震勘探，提高沉积层结构刻画能力和沉积层性质预测精度。

2、本专利技术是这样实现的：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海底爬行式多波震源系统，其特征在于，包括：海底爬行平台、综合控制模块、震源控制模块、横波发射阵和纵波发射阵；所述海底爬行平台呈扁平状，底部设有多个履带轮，用于在海底爬行前进；平台上部设有密封舱体，用于容纳各种控制设备；所述综合控制模块设置在密封舱体内，包括中央处理器、存储器、通信接口和电源管理单元；中央处理器与存储器电连接，用于存储和执行控制程序；通信接口用于与外部设备进行数据交换；电源管理单元用于管理系统的供电；所述震源控制模块设置在密封舱体内，与综合控制模块电连接，包括控制芯片组、升压电源、储能电容组、第一固体开关和第二固体开关；控制芯片组内置有时钟芯片，用于记录地震波激发的...

【技术特征摘要】

1.一种海底爬行式多波震源系统，其特征在于，包括：海底爬行平台、综合控制模块、震源控制模块、横波发射阵和纵波发射阵；所述海底爬行平台呈扁平状，底部设有多个履带轮，用于在海底爬行前进；平台上部设有密封舱体，用于容纳各种控制设备；所述综合控制模块设置在密封舱体内，包括中央处理器、存储器、通信接口和电源管理单元；中央处理器与存储器电连接，用于存储和执行控制程序；通信接口用于与外部设备进行数据交换；电源管理单元用于管理系统的供电；所述震源控制模块设置在密封舱体内，与综合控制模块电连接，包括控制芯片组、升压电源、储能电容组、第一固体开关和第二固体开关；控制芯片组内置有时钟芯片，用于记录地震波激发的准确时刻；升压电源用于将低压电源升压为高压电源；储能电容组用于存储电能；第一固体开关和第二固体开关分别用于控制向纵波发射阵和横波发射阵输送电能；所述纵波发射阵固定安装在海底爬行平台的前端，包括透声耐压外壳、多个柱形电极和多个针形电极；透声耐压外壳呈圆柱状，由声学透明材料制成，内部充满盐水；柱形电极和针形电极均匀分布在透声耐压外壳内，并浸没在盐水中；所有柱形电极电连接形成同一电位，所有针形电极电连接形成同一电位，且柱形电极和针形电极的极性相反；柱形电极和针形电极分别与储能电容组的两个极性相反的接线柱相连接；所述横波发射阵固定安装在海底爬行平台的底部，包括抵进铲头、绝缘支撑板、至少一个高压线圈、至少一个金属板材、绝缘内壳和至少一个柔性护膜；抵进铲头呈楔形，用于将横波发射阵主体铲入海底沉积层；绝缘支撑板固定在抵进铲头后方；高压线圈固定在绝缘支撑板上；金属板材与高压线圈平行设置，并与高压线圈之间留有间隙；绝缘内壳包覆在高压线圈和金属板材外部；柔性护膜覆盖在金属板材的外侧，用于与海底沉积物接触；所述震源控制模块内置的控制芯片中设有震源控制单元，用于控制纵波发射阵和横波发射阵的工作；当第一固体开关闭合时，储能电容组中的电能被输入纵波发射阵，在针形电极周围产生等离子体，引起周围海水瞬间气化产生气泡，气泡的膨胀、压缩和破碎过程产生声波，声波透过透声耐压外壳向外辐射产生纵波地震波；当第二固体开关闭合时，储能电容组中的电能被输入横波发射阵的高压线圈，高压线圈与金属板材之间产生电磁感应力，迫使金属板材带动柔性护膜轰击周边的沉积物，在沉积物中产生横波地震波。

2.根据权利要求1所述的一种海底爬行式多波震源系统，其特征在于，还包括下插机构，所述下插机构包括：液压缸、导向杆和固定架；液压缸固定在海底爬行平台底部，其活塞杆与横波发射阵连接；导向杆固定在海底爬行平台底部，与液压缸平行设置，其下端与横波发射阵滑动连接；固定架安装在海底爬行平台底部，用于固定液压缸和导向杆；所述震源控制单元还用于控制液压缸的伸缩，以调节横波发射阵的下插深度，提高横波发射阵与海底沉积物的耦合性。

3.根据权利要求2所述的一种海底爬行式多波震源系统，其特征在于，所述纵波发射阵还包括辅舱室，辅舱室与透声耐压外壳所形成的主舱室相通；辅舱室内充盈常压空气，位置高于主舱室；辅舱室的顶部设有透气孔，透气孔上安装有单向阀，允许空气从外部进入辅舱室，但阻止盐水从辅舱室流出；辅舱室的作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴彦良，刘凯，李西双，李婧，刘晨光，刘保华，闫克平，
申请(专利权)人：自然资源部第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：