[實用新型]一種海洋石油勘探聲學定位超短基線聲陣裝置

有效

• 申請號: 201320602978.6
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN203519842U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 易昌華;任文靜;方守川;吳紹玉;何雪梅;秦學彬;曹國發;樊俊明;王釵;張瑞天;伍運德
• 申請（專利權）人: 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術領域

本實用新型涉及一種海洋石油勘探聲學定位超短基線聲陣裝置，屬于海洋地球物理勘探聲學定位技術領域。

背景技術

近年來，全球油氣重大發現50%以上來自于海上，特別是深水領域。因此走向深水既是世界海洋石油發展趨勢，也是中國海洋石油戰略目標所在。深海OBC在放纜過程中,由于不斷運動的海水作用,海底電纜的漂移十分嚴重。當電纜到達海底時，其實際位置往往遠遠地偏離了設計位置，無法滿足高精度地震勘探的要求。為了盡可能地保證海底電纜位置準確性，因此就需要不斷地實時監控海底電纜在沉放過程中的位置，根據偏離測線情況調整放纜船的航向來確保電纜在海底的位置，滿足高精度海洋石油勘探的要求。實時監控海底電纜在沉放過程中的位置的最精確高效的方法就是超短基線聲學定位技術方法。該技術方法中最關鍵的組成部分是聲學定位超短基線聲陣。一般的超短基線聲陣采用孔徑小于半波長的三元基陣，通過測量各通道間的相位差和目標到基陣的斜距來估算目標的位置。由于基陣孔徑小，系統的定位精度受限，導致系統在遠距離時定位精度低，達不到高精度勘探定位的要求。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本實用新型提供一種海洋石油勘探聲學定位超短基線聲陣裝置，引入創新性的聲陣形狀設計，在保障小尺寸設計基礎上使聲陣具有足夠的垂直孔徑和水平孔徑，從而保障了大開角，遠斜距上良好的定位精度，并且用于實現電纜在沉放過程中位置的實時監控，根據偏離測線情況調整放纜船的航向來確保電纜在海底的位置，滿足高精度海洋石油勘探要求。

一種海洋石油勘探聲學定位超短基線聲陣裝置，發射換能器和第一接收水聽器、第二接收水聽器、第三接收水聽器、第四接收水聽器固定于吸聲橡膠上，固定的安裝位置組成一個正交十字陣；發射換能器位于正交十字陣中心，第一接收水聽器、第二接收水聽器、第三接收水聽器、第四接收水聽器位于正交十字陣四個頂點；正交十字陣外圍設置聲基陣保護欄柵，吸聲橡膠的一端連接聲基陣金屬端蓋。

正交十字陣的水平和垂直方向上的中心間距都為23～25cm，正交十字陣水平方向和垂直方向的落差為4～6cm。

本實用新型的優點是引入創新性的聲陣形狀設計，在保障小尺寸設計基礎上使聲陣具有足夠的垂直孔徑和水平孔徑，從而保障了大開角，遠斜距上的良好的定位精度。在1.5km的斜距上，系統可以達到3%倍斜距的定位精度。可以實現電纜在沉放過程中位置的實時監控，根據偏離測線情況調整放纜船的航向來確保電纜在海底的位置，為海洋高精度勘探打下良好的基礎。適用于海底電纜實時定位、油氣管道定位與維護、水下機器人導航、水下施工監控與定位、水下兵器軌跡的測量及魚雷潛艇軌跡偵查。不但可以滿足海上地震勘探作業中水下設備高精度、高可靠和高效率定位，而且有助于打破相關領域國外海洋地震勘探產品和技術壟斷，提高我國高端海洋物探裝備國產化率，具有重要經濟意義和戰略意義。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定，如圖其中：

圖1為本實用新型的聲學定位超短基線聲陣結構示意圖。

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

具體實施方式

顯然，本領域技術人員基于本實用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實用新型的保護范圍。

實施例1：如圖1所示，

一種海洋石油勘探聲學定位超短基線聲陣裝置，發射換能器1、第一接收水聽器2、第二接收水聽器3、第三接收水聽器4、第四接收水聽器5；吸聲橡膠6、聲基陣金屬端蓋7、聲基陣保護欄柵8；發射換能器1和第一接收水聽器2、第二接收水聽器3、第三接收水聽器4、第四接收水聽器5固定于吸聲橡膠6上，固定的安裝位置組成一個正交十字陣；發射換能器1位于正交十字陣中心，第一接收水聽器2、第二接收水聽器3、第三接收水聽器4、第四接收水聽器5位于正交十字陣四個頂點；正交十字陣外圍設置聲基陣保護欄柵8，吸聲橡膠6的一端連接聲基陣金屬端蓋7。

發射換能器1需要將頻率為22kHz到26kHz之間的電信號轉換成聲信號發射出去，所以發射換能器采用直徑小于90mm的用于發射的陶瓷球，在發射頻帶范圍內發射響應大于140dB/V，發射電壓響應衰減小于3dB；發射換能器水平無指向性，垂直平面180°范圍內無指向性。在水深50m、溫度-5℃～+70℃范圍內正常工作。按以上要求做好發射換能器。