[發(fā)明專利]光纖地震感測線纜

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380074956.X
• 申請日: 2013-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN105209948A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·約斯特;J·佩德;H·列;J·U·彼得森
• 申請（專利權(quán)）人: OFS菲特爾有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G02B6/44
• 分類號(hào): G02B6/44
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 杜文樹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于陸地地震或者海底地質(zhì)構(gòu)造測繪的光纖線纜。

背景技術(shù)

用于地下地質(zhì)構(gòu)造的地震測繪的先進(jìn)技術(shù)使用遍布被測量區(qū)域的部署成大型x-y陣列的多個(gè)地震傳感器箱。該傳感器箱通常是運(yùn)動(dòng)傳感器，例如加速度傳感器。在現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)中，該傳感器箱通過將檢測到的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)來記錄地震活動(dòng)。來自地震傳感器箱的光學(xué)信號(hào)被傳輸?shù)交荆瑏碜詡鞲衅飨潢嚵械臄?shù)據(jù)在該基站被收集和處理。每個(gè)地震傳感器箱通過其專用的光纖與基站通信。

在通常的地震傳感器箱陣列中，長度為數(shù)米的主光纖地震感測線纜跨正被測繪的陸地或者海底區(qū)域的一部分部署。許多線纜(通常以平行陣列布置)可用來覆蓋被測繪的區(qū)域。對于海底測繪，該多線纜陣列可以通過海輪跨海底牽引。

地震感測光纖線纜的相對獨(dú)有的特性是它們在線纜的服役年限期間會(huì)被多次部署和重新部署。這與被安裝在一個(gè)位置并且在線纜的服役年限保持靜止的大部分光纖線纜相反。因此本說明書指地震感測線纜的部署而不是安裝。

在通常的地震感測線纜中，許多地震傳感器箱通過單獨(dú)的光纖與數(shù)據(jù)采集單元連接。在沿著地震感測線纜的合適的間隔，地震傳感器箱與光纖線纜中的光纖的一個(gè)拼接。安裝有傳感器箱的光纖線纜，通常纏繞在線纜卷筒上，并且通過跨正在被測繪的區(qū)域展開光纖線纜而部署。在測繪完一個(gè)區(qū)域之后，光纖線纜在卷筒上被重繞并且在另一位置重復(fù)該部署過程。因此通常的光纖線纜在線纜的服役年限期間被多次纏繞和重繞。應(yīng)當(dāng)理解的是，對于這一應(yīng)用，地震感測線纜的特殊特征是最重要的。這些特征包括尺寸、重量和柔韌性。

地震感測線纜和地震感測線纜部署的改進(jìn)代表了地震技術(shù)的重要進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容

我們已經(jīng)開發(fā)了一種改進(jìn)的光纖線纜，其特別適合于在地震感測中使用。與標(biāo)準(zhǔn)的地震光纖線纜相比，這一改進(jìn)的線纜減小了尺寸、更輕并且更加柔韌。這些特征使地震感測線纜對于可重復(fù)使用的應(yīng)用更耐用。由于線纜中的光纖設(shè)計(jì)的修改，地震感測線纜的尺寸和重量被顯著地減少。其允許地震感測線纜的長度以及地震傳感器箱在給定尺寸的卷筒上更高效地卷繞，并且使地震感測線纜的部署更快速、更方便并且更加廉價(jià)。用于達(dá)到這些目的的優(yōu)選的線纜設(shè)計(jì)包括特殊設(shè)計(jì)的，被封裝在丙烯酸酯樹脂的雙層光纖緩沖封裝件內(nèi)的多個(gè)光纖。該緩沖封裝件包括柔性的丙烯酸酯內(nèi)層，其保護(hù)光纖并且將向光纖的應(yīng)力傳送最小化，以及提供抗壓碎性的硬的、堅(jiān)固的丙烯酸酯外層。一個(gè)或多個(gè)雙層光纖緩沖封裝件可以用加強(qiáng)層覆蓋并且封裝在外部保護(hù)性護(hù)套中。

附圖說明

圖1是光纖地震感測線纜的表示，示出了附連到光纖網(wǎng)絡(luò)的地震傳感器箱；

圖2是特別適合于地震光纖線纜的光纖的示意性表示；

圖3是光纖地震感測線纜的子單元的示意圖，示出了雙層光纖緩沖封裝件；并且

圖4是本發(fā)明的大光纖數(shù)的地震感測線纜的示意圖，其中多個(gè)雙層光纖緩沖封裝件被捆綁在一起。

具體實(shí)施方式

圖1以概括的方式示出了本發(fā)明的用于減小了尺寸的光纖線纜的優(yōu)選應(yīng)用。圖1示出了光纖地震感測線纜11、12、13和14的陣列，每根光纖線纜攜帶多個(gè)地震傳感器箱17。附圖不是按比例的。用于感測地震數(shù)據(jù)的傳感器箱通常是加速度計(jì)或者其他形式的運(yùn)動(dòng)傳感器。傳感器箱沿著光纖線纜的間隔通常是2至30米，更通常是5至15米。該光纖感測線纜可以附連到牽引線(用16表示)并且牽引線附連到牽引車(在圖1中用18表示)。來自多個(gè)地震傳感器的光學(xué)數(shù)據(jù)被傳輸?shù)酵ǔＮ挥跔恳嚿系臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。附圖標(biāo)記19示意地表示出光學(xué)連接。

該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置通常是計(jì)算機(jī)，其檢測光學(xué)信號(hào)并且儲(chǔ)存代表該光學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)處理器處理以產(chǎn)生期望的地震圖。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以包括光學(xué)接收器或者光學(xué)收發(fā)機(jī)。

在光纖地震感測線纜中使用的光纖是為這一應(yīng)用特別設(shè)計(jì)的光纖。其在這里指地震線纜光纖(SCOF)。其在圖2中被示意地示出，其中21代表玻璃光纖的纖芯，并且22代表包層。光纖涂覆層被顯示為23。纖芯21是單模光纖纖芯，其直徑通常在4-10微米的范圍內(nèi)。纖芯優(yōu)選是摻鍺二氧化硅(silica)，并且優(yōu)選地具有折射率差(delta)以減少曲折損耗。包層22具有75至85微米的直徑。小的包層直徑有利于本發(fā)明的目的。涂覆層可以是單層涂覆層，或者雙層涂覆層，但直徑為170微米或者更少，優(yōu)選為155-170微米。