一种多功能海洋地震勘探拖缆设备

本发明属于海洋地震勘探领域，具体是一种多功能海洋地震勘探拖缆设备。

背景技术：

1、海洋地震勘探是利用声波在海底传播的特性来探测地下结构和地震活动的一种方法。通过在海洋中放置声源和接收器，可以记录海底反射和折射的声波信号，从而获取地质信息。

2、在现有技术中，海洋地震勘探拖缆通常依次由无检波器段、检波器段和无检波器段组成，其中首段无检波器段内置减震装置，用于消除船舶螺旋桨的振动影响，检波器段为截面均匀的等浮力组合电缆，由多道组合段组成，其内部均并联、串联有多个地震检波器，通过地震检波器对反射和折射的声波信号进行采集。

3、为了使拖缆运行过程中更加稳定；一方面，通过在包容电缆、检波器的塑料管中充油，空气或泡沫塑料等，使拖缆具有等浮力性能；另一方面，通过在电缆的前部和尾部无检波器段上附以适当的负荷，并用定深器使整个电缆保持在水下5-9米的深度，使拖缆工作中保持稳定的深度。

4、通过采用定深器能够使拖缆保初始工作时保持在预设的深度，但随着拖缆运行过程中海洋乱流的影响，会导致拖缆中检波器的深度发生较大波动，检波器的位置不稳定将会对后续的常规处理和精细处理造成影响，影响最终的地震数据品质。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多功能海洋地震勘探拖缆设备，解决拖缆运行过程中受到海洋乱流影响，导致检波器的深度发生较大波动，影响最终的地震数据品质的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种多功能海洋地震勘探拖缆设备，包括拖曳电缆，拖拽电缆两端分别固定连接有数据采集器和定深器，数据采集器头部连接有传输电缆，定深器尾部连接有稳流绳；

3、拖拽电缆包括若干拖拽电缆本体和连接段，连接段将相邻的拖拽电缆本体连通，拖拽电缆本体内部均固定连接有若干地震检波器，地震检波器均与数据采集器电连接，拖拽电缆本体前端侧壁转动连接有第一导轮，第一导轮侧壁周向均布有若干第一拨动板，拖拽电缆本体中后端侧壁开设有滑槽，滑槽内滑动连接有滑动环，滑动环转动连接有第二导轮，第二导轮侧壁周向均布有若干第二拨动板，至少两个第一拨动板固定连接有连接链，连接链远离第一拨动板一端与第二拨动板固定连接。

4、上述方案的技术原理如下：

5、在海洋地震勘探过程中，当拖拽电缆受到乱流冲击时，乱流与第一拨动板和第二拨动板接触驱动第一拨动板和第二拨动板转动，在第一导轮和第二导轮转动过程中，对乱流进行引导，减少乱流对拖拽电缆的冲击干扰。

6、由于乱流冲击力不均匀，可能会导致第一导轮转动速度大于第二导轮，也可能会导致第一导轮转动速度小于第二导轮，两个导轮之间的转动速度差，连接链倾斜使得滑动环沿滑槽滑动，滑动的距离取决于乱流的强度。滑动环、第二导轮和第二拨动板向拖拽电缆前端滑动，从而使拖拽电缆重心向前转移，进而使拖拽电缆向前下方短暂加速。当拖拽电缆倾斜后，由于第二拨动板倾斜，乱流使第二导轮转动的驱动力减小，滑动环、第二导轮和第二拨动板向拖拽电缆后端滑动，拖拽电缆逐渐趋近水平，乱流使第二导轮转动的驱动力再次增大，滑动环、第二导轮和第二拨动板再次向拖拽电缆前端滑动，从而使拖拽电缆重心向前转移，再次使拖拽电缆向前下方短暂加速，重复上述步骤，直至乱流削弱或消失。

7、采用上述方案有以下有益效果：

8、1、本方案，在受到乱流冲击时，通过第一拨动板和第二拨动板驱动第一导轮和第二导轮转动，实现对拖拽电缆周围水流的导流，相较于现有技术，能够减少轮流对拖拽电缆的冲击，进而减少地震检波器受到的干扰。

9、2、本方案，在受到乱流冲击时，第一导轮和第二导轮不同速度的转动，受到连接链的拉力，促使第二导轮和第一导轮靠拢，从而使拖拽电缆的重心前移，使拖拽电缆在受到乱流过程中往复的前下方短暂加速，使拖拽电缆承受的向前力短暂大于常规运行时的向前力，相较于现有技术，能够减少乱流对拖拽电缆深度的影响，降低地震检波器的深度波动量，从而提升地震数据品质。

10、进一步，第二导轮内侧壁开设有复位槽，复位槽内套设有扭转弹簧，扭转弹簧两端分别与第二导轮和滑动环固定连接。

11、有益效果：通过扭转弹簧对第二导轮的转动速度和转动距离限制，并在乱流减小时促进第二导轮复位，使得第二导轮受到乱流时能够快速向拖拽电缆的前端滑动，并在乱流减小时快速复位。

12、进一步，第一拨动板和第二拨动板数量相同，且每个第一拨动板内均开设有减振槽，减振槽内滑动连接有连接柄，连接柄与减振槽底部之间固定连接有弹簧减振器，连接柄上均固定连接有连接链，连接链远离连接柄一端与所属第一拨动板对应的第二拨动板固定连接。

13、有益效果：通过弹簧减振器减少第二导轮复位过程中产生的冲击力，提升拖拽电缆运行时的稳定性。

14、进一步，第一拨动板和第二拨动板侧壁均开设有若干导流槽。

15、有益效果：通过导流槽促进第一导轮和第二导轮转动时对周围流水的导流作用。

16、进一步，第一拨动板和第二拨动板内均设置有质量块。

17、有益效果：通过质量块促进拖拽电缆受到乱流时的中心位置调节。

18、进一步，拖拽电缆本体内侧壁固定连接有缓冲层，地震检波器固定连接于缓冲层表面；滑槽内侧壁的拖拽电缆本体设置有硬质的支撑层。

19、有益效果：通过缓冲层减少第一导轮和第二导轮转动以及拖拽电缆外部乱流对地震检波器的干扰，并通过在滑槽内侧壁的拖拽电缆本体设置硬质的支撑层，能够提升滑动环滑动过程中的稳定性，进一步减少对地震检波器的干扰。

20、进一步，相邻地震检波器之间的间距相等。

21、有益效果：通过等间距布置地震检波器，能够使采集到的地震数据更加清晰，拥有更高的分辨率。

22、进一步，第一导轮、第一拨动板、第二导轮和第二拨动板均由橡胶、钢丝和纤维材料制成，钢丝设置于第一导轮、第一拨动板、第二导轮和第二拨动板边缘，橡胶和纤维材料将钢丝覆盖。

23、有益效果：通过钢丝对第一导轮、第一拨动板、第二导轮和第二拨动板边缘支撑，提升拖拽电缆运行过程中的稳定性。

24、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：包括拖曳电缆，拖拽电缆两端分别固定连接有数据采集器(2)和定深器(12)，数据采集器(2)头部连接有传输电缆(1)，定深器(12)尾部连接有稳流绳(13)；

2.根据权利要求1所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：第二导轮(6)内侧壁开设有复位槽(18)，复位槽(18)内套设有扭转弹簧(19)，扭转弹簧(19)两端分别与第二导轮(6)和滑动环固定连接。

3.根据权利要求1所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：第一拨动板(3)和第二拨动板(5)数量相同，且每个第一拨动板(3)内均开设有减振槽(14)，减振槽(14)内滑动连接有连接柄(9)，连接柄(9)与减振槽(14)底部之间固定连接有弹簧减振器(15)，连接柄(9)上均固定连接有连接链(10)，连接链(10)远离连接柄(9)一端与所属第一拨动板(3)对应的第二拨动板(5)固定连接。

4.根据权利要求3所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：第一拨动板(3)和第二拨动板(5)侧壁均开设有若干导流槽(11)。

5.根据权利要求4所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：第一拨动板(3)和第二拨动板(5)内均设置有质量块。

6.根据权利要求1所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：拖拽电缆本体(100)内侧壁固定连接有缓冲层(17)，地震检波器(16)固定连接于缓冲层(17)表面；滑槽(7)内侧壁的拖拽电缆本体(100)设置有硬质的支撑层。

7.根据权利要求6所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：相邻地震检波器(16)之间的间距相等。

8.根据权利要求7所述的多功能海洋地震勘探拖缆设备，其特征在于：第一导轮(4)、第一拨动板(3)、第二导轮(6)和第二拨动板(5)均由橡胶、钢丝(20)和纤维材料制成，钢丝(20)设置于第一导轮(4)、第一拨动板(3)、第二导轮(6)和第二拨动板(5)边缘，橡胶和纤维材料将钢丝(20)覆盖。

技术总结
本发明公开了海洋地震勘探领域的一种多功能海洋地震勘探拖缆设备，包括拖曳电缆，拖拽电缆包括若干拖拽电缆本体和连接段，连接段将相邻的拖拽电缆本体连通，拖拽电缆本体内部均固定连接有若干地震检波器，地震检波器均与数据采集器电连接，拖拽电缆本体前端侧壁转动连接有第一导轮，第一导轮侧壁周向均布有若干第一拨动板，拖拽电缆本体中后端侧壁开设有滑槽，滑槽内滑动连接有滑动环，滑动环转动连接有第二导轮，第二导轮侧壁周向均布有若干第二拨动板，至少两个第一拨动板固定连接有连接链，连接链远离第一拨动板一端与第二拨动板固定连接。本发明，能够减少乱流对拖拽电缆深度的影响，降低地震检波器的深度波动量，从而提升地震数据品质。

技术研发人员：乔汉青,张耀阳,吕琴音
受保护的技术使用者：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17