一种电火花震源装置及其系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了电火花震源装置，包括地面单元和地下单元，地面单元包括供电电源、升压组件、控制组件，地下单元包括电容组件、放电开关组件和激发探头；地面单元和地下单元之间通过电缆连接；控制组件分别与供电电源和升压组件连接，用于控制供电电源给与升压组件供电，并用于控制升压组件给与电容组件充电，以及控制放电开关组件导通；升压组件与供电电源连接，用于将供电电源输出的交流电转换并升压为直流电，并输出直流电给与电容组件充电；电容组件通过电缆与升压组件连接，并与放电开关组件连接，电容组件包括并联的数个电容器，并用于储存能量；激发探头与放电开关组件连接，用于以脉冲电流的形式释放电容组件储存的能量，并产生冲击压力波。

【技术实现步骤摘要】
一种电火花震源装置及其系统
本技术属于地球物理勘探
，具体涉及一种电火花震源装置及其系统。
技术介绍
目前，在石油勘探中常用的震源有炸药震源、锤击震源、可控震源、气枪震源、电火花震源等。炸药震源具有能量大、频率丰富等优点，但具有一定的危险性且对环境具有破坏性。锤击震源、可控震源一般体积、重量比较大，不适合深井激发。气枪震源常用于海洋深水中施工，不适合陆地和山地勘探。而电火花震源具有体积小、能量大、安全环保无破坏的等点，是一种绿色勘探震源，适合于野外各种环境作业；电火花震源的工作原理是将储存在高压电容器中的电能在极短的瞬间由放电电极释放出，通过电能转换成脉冲压力波能量去进行地震勘探的一种非炸药震源。由于电火花震源的多种优点，使其在VSP测井、井间地震层析成像、振动采油和工程勘探等方面都得到广泛使用，取得较好的使用效果。现有的各类井下电火花震源设备一般由地面、井下两部分组成，地面的电容储需要通过几千米的下井电缆输送至井下探头激发，能量衰减非常大，存在深井内激发能量小等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种电火花震源装置及其系统，以解决地面的电容储需要通过几千米的下井电缆输送至井下探头激发，能量衰减非常大、激发能量小的问题。为实现上述目的，本技术一方面提供了一种电火花震源装置，包括：地面单元和地下单元，所述地面单元包括供电电源、升压组件、控制组件，所述地下单元包括电容组件、放电开关组件和激发探头；所述地面单元和所述地下单元之间通过电缆连接；所述控制组件，分别与所述供电电源和所述升压组件电连接，用于控制所述供电电源给与所述升压组件供电，并用于控制所述升压组件给与所述电容组件充电，以及控制所述放电开关组件导通；所述升压组件，与所述供电电源电连接，用于将所述供电电源输出的交流电转换并升压为直流电，并输出直流电给与所述电容组件充电；所述电容组件，通过所述电缆与所述升压组件连接，并与所述放电开关组件电连接，所述电容组件包括并联的数个电容器，并用于储存能量；所述激发探头，与所述放电开关组件电连接，用于以脉冲电流的形式释放所述电容组件储存的能量，并产生冲击压力波。优选地，所述电缆包括数根纤芯，所述数根纤芯包括中间纤芯以及沿中间纤芯的轴线均设的数根周边纤芯；各个所述纤芯均包含导体和绝缘层，所述导体的外侧设置有绝缘层，各个所述纤芯之间填充总屏蔽层，总屏蔽层的外侧依次设置有内层钢丝铠装层和外层钢丝铠装层，其中，设置于中间纤芯的绝缘层的厚度大于设置于周边纤芯的绝缘层的厚度。优选地，还包括套设于所述电容器外侧的第一筒体，相邻的所述电容器之间通过电容器接头连接，所述电容器接头包括第一固定座、第二固定座、第一承插座和第二承插座，所述第一固定座的外侧与所述第一筒体内侧紧固连接，所述第一固定座的一端与所述第一筒体的一端形成连接槽，所述连接槽内卡接锁紧扣，所述第一固定座的内侧连接有所述第一承插座，所述第一承插座内侧配合连接有第一插接头；所述第一承插座的一端与所述第二承插座的一端连接，所述第二承插座内配合连接有第二插接头，所述第一插接头的一端与所述第二插接头的一端连接，所述第二承插座的外侧与所述第二固定座的内侧连接，所述第二固定座的外侧与所述第一筒体内侧紧固连接。优选地，所述电容器和所述放电开关组件之间通过所述电容器接头连接。优选地，还包括套设于所述激发探头外侧的第二筒体，以及与所述第二筒体一端连接的橡胶囊，所述橡胶囊内部中空形成橡胶腔，所述激发探头的一端位于所述橡胶腔中，所述激发探头的外侧连接有橡胶囊连接头，所述橡胶囊连接头外侧螺纹连接有第二筒体连接头，所述第二筒体连接头的外侧与所述第二筒体内侧连接，所述橡胶囊连接头的一端和所述第二筒体连接头的一端形成卡接槽，所述橡胶囊的自由端配合卡接在所述卡接槽中。优选地，所述橡胶腔内填充有质量浓度为0.1％～4％的氯化钠水溶液。优选地，还包括套设于所述放电开关组件外侧的保温筒，所述保温筒的一端与所述第一筒体的一端连接，所述保温筒的另一端与所述第二筒体的一端连接，所述保温筒内部中空形成保温腔，保温腔内为真空环境。优选地，所述放电开关组件包括控制电路和放电开关，所述放电开关为真空触发管。优选地，所述升压组件的输出端连接有导电滑环，所述导电滑环设置于绞车上，所述绞车包括绕线盘，所述电缆绕设于所述绕线盘上，所述电缆通过所述绕线盘的旋转中心与所述导电滑环的动端连接，所述导电滑环的静端与所述升压组件的输出端连接，所述导电滑环的动端在所述绕线盘旋转过程中与所述导电滑环的静端接触导电。本技术另一方面提供了一种电火花震源系统，包括：设置于发射井的上述所述的电火花震源装置和设置于接收井的井下传感器，以及数据采集装置；所述电火花震源装置，用于释放储存的能量并产生冲击压力波，以形成激发深度参数，并将所述激发深度参数传输至所述数据采集装置；所述井下传感器，用于采集所述电火花震源装置的产生的激发深度参数，以形成接收深度参数，并将所述接收深度参数传输至所述数据采集装置；所述数据采集装置，用于接收、分析所述激发深度参数和所述接收深度参数。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术实施例所述的电火花震源装置，将电容组件和放电开关组件和激发探头均设置于地下，电容组件储存的能量通过电缆输送至激发探头激发，所需电缆长度短，能量衰减小，激发探头的激发能量大。本技术实施例所述的电火花震源系统，通过不断的移动调节电火花震源装置的激发深度和井下传感器的接收深度，直至完成整个剖面的全部测试，可以获得发射井和接收井之间的井间地震勘探资料；可应用于石油勘探领域，包括各种井中地震、井间地震勘探，如探明储层厚度，含油气饱和度、孔隙度等参数、岩性/沉积相分析、储层连通性分析等，在煤田、矿山等地球深部资源勘探中有广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的电火花震源装置的结构示意图；图2是本技术提供的电缆结构示意图；图3本技术提供的地下单元结构示意图；图4本技术提供的电容组件的结构示意图；图5本技术提供的激发探头的结构示意图；图6本技术提供的绞车的结构示意图之一；图7本技术提供的绞车的结构示意图之二。其中，图中各附图标记为：100—地面单元；101—供电电源；102—升压组件；103—控制组件；200—电缆；210—纤芯，211—导体；212—绝缘层；220—总屏蔽层；230—内层钢丝铠装层；240—外层钢丝铠装层；300—地下单元；301—电容组件；3011—电容器；3012—第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电火花震源装置，其特征在于，包括：地面单元和地下单元，所述地面单元包括供电电源、升压组件、控制组件，所述地下单元包括电容组件、放电开关组件和激发探头；所述地面单元和所述地下单元之间通过电缆连接；/n所述控制组件，分别与所述供电电源和所述升压组件电连接，用于控制所述供电电源给与所述升压组件供电，并用于控制所述升压组件给与所述电容组件充电，以及控制所述放电开关组件导通；/n所述升压组件，与所述供电电源电连接，用于将所述供电电源输出的交流电转换并升压为直流电，并输出直流电给与所述电容组件充电；/n所述电容组件，通过所述电缆与所述升压组件连接，并与所述放电开关组件电连接，所述电容组件包括并联的数个电容器，并用于储存能量；/n所述激发探头，与所述放电开关组件电连接，用于以脉冲电流的形式释放所述电容组件储存的能量，并产生冲击压力波。/n

【技术特征摘要】
1.一种电火花震源装置，其特征在于，包括：地面单元和地下单元，所述地面单元包括供电电源、升压组件、控制组件，所述地下单元包括电容组件、放电开关组件和激发探头；所述地面单元和所述地下单元之间通过电缆连接；
所述控制组件，分别与所述供电电源和所述升压组件电连接，用于控制所述供电电源给与所述升压组件供电，并用于控制所述升压组件给与所述电容组件充电，以及控制所述放电开关组件导通；
所述升压组件，与所述供电电源电连接，用于将所述供电电源输出的交流电转换并升压为直流电，并输出直流电给与所述电容组件充电；
所述电容组件，通过所述电缆与所述升压组件连接，并与所述放电开关组件电连接，所述电容组件包括并联的数个电容器，并用于储存能量；
所述激发探头，与所述放电开关组件电连接，用于以脉冲电流的形式释放所述电容组件储存的能量，并产生冲击压力波。


2.根据权利要求1所述的电火花震源装置，其特征在于，所述电缆包括数根纤芯，所述数根纤芯包括中间纤芯以及沿中间纤芯的轴线均设的数根周边纤芯；各个所述纤芯均包含导体和绝缘层，所述导体的外侧设置有绝缘层，各个所述纤芯之间填充总屏蔽层，总屏蔽层的外侧依次设置有内层钢丝铠装层和外层钢丝铠装层，其中，设置于中间纤芯的绝缘层的厚度大于设置于周边纤芯的绝缘层的厚度。


3.根据权利要求1所述的电火花震源装置，其特征在于，还包括套设于所述电容器外侧的第一筒体，相邻的所述电容器之间通过电容器接头连接，所述电容器接头包括第一固定座、第二固定座、第一承插座和第二承插座，所述第一固定座的外侧与所述第一筒体内侧紧固连接，所述第一固定座的一端与所述第一筒体的一端形成连接槽，所述连接槽内卡接锁紧扣，所述第一固定座的内侧连接有所述第一承插座，所述第一承插座内侧配合连接有第一插接头；所述第一承插座的一端与所述第二承插座的一端连接，所述第二承插座内配合连接有第二插接头，所述第一插接头的一端与所述第二插接头的一端连接，所述第二承插座的外侧与所述第二固定座的内侧连接，所述第二固定座的外侧与所述第一筒体内侧紧固连接。


4.根据权利要求3所述的电火花震源装置，其特征在于，所述电容器和所述放电开关组件之间通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王槐仁，曹伟良，王志敏，
申请(专利权)人：湖南奥成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43