[發明專利]一種五分量海洋天然氣水合物智能感知節點

在審

• 申請號: 202010018725.9
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111141330A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 童思友;王凱;徐秀剛;劉張聚;梁丹
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

本發明提供一種五分量海洋天然氣水合物智能感知節點，包括鈦合金艙、信息采集單元、集成控制芯片、供電模塊；所述集成控制芯片包括智能計算單元和傳輸單元；所述智能計算單元用于通過提取特征值的方式提取海洋天然氣水合物的質量監控指標，并將所述質量監控指標用稀疏表達的特征值通過傳輸單元傳輸給海面上的監控設備。本發明克服了當前盲采無法及時質量監控的問題，保證了海底節點工作狀態在可控范圍內，且獲取到的數據信息完整、無缺失，不但能很好的開展深海水合物等非常規能源勘探，而且在油氣資源勘探、地質災害預防與評價等方面，具有重要的實際應用前景和價值。

技術領域

本發明涉及海洋信息探測技術領域，尤其涉及一種五分量海洋天然氣水合物智能感知節點

背景技術

海洋地震勘探是海洋油氣資源勘探與開發的主要手段之一。以氣槍震源和海上拖纜為代表的海洋地震采集技術具有成本低、效率高、施工點密集、作業范圍大等優點，因此得到廣泛應用，為海底資源勘探發揮了極大作用。然而，拖纜存在信號方位角窄、頻帶有限、只有縱波單分量信息、以及常常受到多次波干擾等諸多問題。

海底節點(Ocean Bottom Node-OBN)作為海底地震勘探中一類新型的水下地震采集儀器，其采集性能及環境適應能力得到了國際主要石油公司的廣泛認可。OBN通常搭載四分量的檢波器，不僅能夠獲取縱波壓力分量，還可以得到X、Y、Z三個方向的速度分量的數據。

對于海洋天然氣水合物勘探，由于水合物存在條件的特殊性(低溫高壓)，獲取海底溫度信息具有重要意義。而目前成熟的海底節點設備，主要為海洋油氣資源勘探服務，以獲得好地震波信息為目標而設計，若用于水合物精準勘探，獲取到的參數就顯得不足了，海底溫度等指示水合物的重要信息缺失。若要獲得這些重要信息，還需另外安排航次和動用其他設備來完成，不僅耗時、增加了巨大的成本，還存在不是同期次完成導致的信息不協調的問題。

常規的海底節點采用盲采的工作模式，即調查船上對觀測儀器設定好采集參數，直接把OBN布放在海底，OBN自備電池供電，震源船單獨承擔震源激發任務。當震源船完成所有震源點激發后，回收OBN，在船上下載數據并進行處理與解釋。海底節點只承擔采集數據的任務。由于是盲采、無法對數據進行及時的質量監控、評價，一旦設備工作不正常，將導致接收點數據缺失帶來不可挽回的損失。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種用于水合物精準勘探的五分量海洋天然氣水合物智能感知節點，該節點能夠獲取得到更多的參數，從而實現天然氣水合物的精準勘探。

一種五分量海洋天然氣水合物智能感知節點，包括鈦合金艙、以及在鈦合金艙上配套設置的信息采集單元、集成控制芯片、為所述信息采集單元、集成控制芯片供電的供電模塊；

所述信息采集單元包括：由三軸地磁傳感器、傾角傳感器、以及溫度傳感器構成的傳感器單元以及三分量寬頻檢波器和高靈敏度水聽器；

所述集成控制芯片包括智能計算單元和傳輸單元；

所述智能計算單元用于通過提取特征值的方式提取海洋天然氣水合物的質量監控指標，并將所述質量監控指標用稀疏表達的特征值通過傳輸單元傳輸給海面上的監控設備；

所述質量監控指標包括三個速度分量和一個壓力分量的振幅、頻率、能量值。

進一步地，如上所述的五分量海洋天然氣水合物智能感知節點，所述三分量寬頻檢波器和高靈敏度水聽器分別內置于鈦合金艙傳感器單元的底部和頂部。

進一步地，如上所述的五分量海洋天然氣水合物智能感知節點，所述溫度傳感器安裝在鈦合金艙外部，用于測量所處位置的海水溫度數據。

進一步地，如上所述的五分量海洋天然氣水合物智能感知節點，在所述鈦合金艙的殼體外側面設置有用于和包塑鋼纜連接的卡扣。