本發(fā)明涉及油氣開采設(shè)備設(shè)施的安全防護(hù)及監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體地涉及一種用于檢測(cè)地球物理信號(hào)的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，以及一種使用這種地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置來檢測(cè)地球物理信號(hào)的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，油氣資源對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及能源安全的影響越來越大。為保障油氣供應(yīng)，近年來油氣勘探開發(fā)的力度持續(xù)加大，越來越多油氣資源得到開發(fā)。因此，相應(yīng)的“鉆井—采氣—集輸”等流程或環(huán)節(jié)的配套油氣設(shè)施也日益增多。一旦這種配套油氣設(shè)施發(fā)生泄漏甚至導(dǎo)致火災(zāi)爆炸，都將造成較為嚴(yán)重的事故后果。

2、另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)，油氣設(shè)施遭到破壞的原因絕大多數(shù)均歸因于外部異動(dòng)(人為侵入)。近年來，雖然公眾的安全意識(shí)和整體素質(zhì)有了大幅度提升，但打孔盜油(氣)的事故依然時(shí)有發(fā)生。

3、目前，針對(duì)外部異動(dòng)導(dǎo)致生產(chǎn)及安全事故的監(jiān)測(cè)手段主要通過人員坐崗視頻監(jiān)控或紅外攝像頭識(shí)別的方式完成。然而，人員坐崗視頻監(jiān)控需要耗費(fèi)大量人力物力，并且監(jiān)控效果受坐崗人員的責(zé)任心、注意力等因素影響，容易導(dǎo)致漏報(bào)。而紅外攝像頭的方式雖然可以監(jiān)測(cè)異常熱量體，但針對(duì)穿著專業(yè)防護(hù)服等的入侵者依然無法做到準(zhǔn)確的識(shí)別。

4、研究發(fā)現(xiàn)，使用地震波傳感器來捕集并分析外部異動(dòng)接觸地表所產(chǎn)生的地震波，并基于此來判斷異動(dòng)模式并進(jìn)行定位是當(dāng)前最具前景的油氣設(shè)施外部異動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)之一。然而，這項(xiàng)技術(shù)目前未進(jìn)行普及的主要原因主要是由于重點(diǎn)油氣設(shè)施多布置在地形復(fù)雜的地區(qū)，這些地區(qū)的表層介質(zhì)包括純土壤、砂礫土壤混合介質(zhì)、硬質(zhì)地面等，導(dǎo)致地震波傳感器在復(fù)雜條件下與地表耦合程度降低。由此導(dǎo)致了信號(hào)捕集效果變?nèi)?，從而無法對(duì)油氣設(shè)施外部異動(dòng)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

5、中國(guó)實(shí)用新型專利cn203245831u公開了一種硬堿殼地表檢波器埋置工具，其中，鋼釬連接鋼板和鋼管，鋼釬的一端有鋼釬尖部，鋼板為平狀結(jié)構(gòu)。在工作期間，通過旋轉(zhuǎn)鋼管使已經(jīng)嵌入地表的鋼釬沿著鉛垂方向旋轉(zhuǎn)，從而使鋼釬松動(dòng)，更容易把鋼釬從地表拔出，不致使鋼釬所打眼周圍地表產(chǎn)生松動(dòng)。鋼板垂直焊接在鋼釬平狀端，作用為施工時(shí)通過對(duì)鋼板水平面的調(diào)整保證鋼釬平行于鉛垂方向，增大鋼釬平狀端受力面積，提高施工效率。這種地表檢波器埋置工具無法實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同地表的良好適應(yīng)性。

6、cn205120978u公開了一種具有硬地表快速檢測(cè)功能的耦合檢波器，其包括基座，以及設(shè)置于基座內(nèi)部的傳感器件?；捻敳吭O(shè)置有用于信號(hào)傳輸?shù)倪B接插座，基座的底部設(shè)置有用于與地表接觸的耦合觸角。通過將耦合觸腳底部設(shè)計(jì)為球形結(jié)構(gòu)，結(jié)合基座自身的配重對(duì)地表形成壓力，使得耦合觸腳能夠與各種不平整硬地表待測(cè)面實(shí)現(xiàn)快速耦合，降低硬地表對(duì)彈性波檢測(cè)帶來的不利影響，提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率。然而，盡管能適應(yīng)各種不平整硬地表待測(cè)面，但這種耦合檢波器仍然無法適應(yīng)各種不同的地表介質(zhì)。

7、目前使用的地震波傳感器裝置通常僅適應(yīng)于單一地表情況，無法滿足重點(diǎn)油氣設(shè)施所處環(huán)境的多樣性需求。因此，本領(lǐng)域需要研制一種新型的地震波傳感器裝置，其能夠適用于不同地形、不同地表介質(zhì)，從而提高地層耦合度及信號(hào)采集效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其能夠有效地適用于不同地形、不同地表介質(zhì)，具有增強(qiáng)的地層耦合度，從而改善了信號(hào)采集效果。

2、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，該方法能夠在不同地形、不同地表介質(zhì)下具有改善的信號(hào)采集效果。

3、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，包括：地球物理信號(hào)傳感器、與所述地球物理信號(hào)傳感器相連的傳感器安裝座，以及用于與地表形成接合的地表耦合座。其中，所述傳感器安裝座具有圓柱形的主體，以及形成在所述主體的底端處的安裝法蘭，在所述安裝法蘭中形成有用于與所述地球物理信號(hào)傳感器的傳感器外殼連接的通孔，在所述主體的底部設(shè)有用于與所述地表耦合座連接的第一連接孔。

4、在一個(gè)實(shí)施例中，所述地表耦合座構(gòu)造成單錐構(gòu)件，所述單錐構(gòu)件包括處于下端的用于插入到地表中的錐體、處于上端的用于與所述傳感器安裝座的第一連接孔形成配合的連接段，以及處于所述錐體和連接段之間的緊固件。

5、在一個(gè)實(shí)施例中，所述地表耦合座構(gòu)造成固定式三角尾錐構(gòu)件，所述固定式三角尾錐構(gòu)件包括大致三角形的平面主體，在所述平面主體的中心設(shè)有用于與所述第一連接孔相適配的第二連接孔。其中，所述平面主體的三個(gè)角部沿垂直于所述平面主體的方向彎折，從而形成用于與地表接觸的三角形延伸部。

6、在一個(gè)實(shí)施例中，所述地表耦合座構(gòu)造成可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件，所述可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件包括大致三角形的支撐板，以及設(shè)置在所述支撐板的各個(gè)角部處的可調(diào)構(gòu)件，在所述平面主體的中心設(shè)有用于與所述第一連接孔相適配的第三連接孔。

7、在一個(gè)實(shí)施例中，各所述可調(diào)構(gòu)件包括通過螺紋配合固定在所述支撐板的相應(yīng)角部處的螺紋孔內(nèi)的螺柱、設(shè)置在所述螺柱的末端處的圓錐體，以及套設(shè)在所述螺柱上的固定螺帽，其中，所述圓錐體和固定螺帽的外表面上至少局部地設(shè)有網(wǎng)紋壓花。

8、在一個(gè)實(shí)施例中，所述地表耦合座還包括連接平臺(tái)，所述連接平臺(tái)構(gòu)造成圓形板，所述圓形板的中心具有用于與所述第一連接孔相適配的第四連接孔，在所述圓形板的一個(gè)側(cè)面上形成有圓形凹槽，用于容納所述固定式三角尾錐構(gòu)件的三角形延伸部的尖端或所述可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件的所述可調(diào)構(gòu)件的圓錐體的尖端。

9、在一個(gè)實(shí)施例中，所述地球物理信號(hào)傳感器是設(shè)置在油氣設(shè)施附近的地震波傳感器。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，其利用如上所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置來進(jìn)行。

11、在一個(gè)實(shí)施例中，在安靜環(huán)境下：針對(duì)泥質(zhì)的地表介質(zhì)以及平坦或斜坡的地形，使用形式為單錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置；針對(duì)連續(xù)硬質(zhì)的地表介質(zhì)和平坦的地形來說，使用形式為固定式三角尾錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置；針對(duì)連續(xù)硬質(zhì)的地表介質(zhì)和有起伏的地形來說，使用形式為可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置。

12、在一個(gè)實(shí)施例中，在安靜環(huán)境下：針礫石土質(zhì)的地表介質(zhì)和平坦的地形，使用形式為單錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置以及形式為可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置的組合；針對(duì)泥質(zhì)/礫石土質(zhì)的地表介質(zhì)和有小起伏的地形以及針對(duì)礫石土質(zhì)的地表介質(zhì)和斜坡/山地的地形來說，使用形式為單錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置、形式為可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置以及連接平臺(tái)的組合。

13、在一個(gè)實(shí)施例中，在噪聲環(huán)境下，將上述所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置埋入到插入到地表內(nèi)的塑料管道內(nèi)，所述塑料管道具有填土層。

14、在一個(gè)實(shí)施例中，所述地球物理信號(hào)檢測(cè)方法用于檢測(cè)油氣設(shè)施附近的地震波。

技術(shù)特征：

1.一種地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，包括：地球物理信號(hào)傳感器、與所述地球物理信號(hào)傳感器相連的傳感器安裝座，以及用于與地表形成接合的地表耦合座，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述地表耦合座構(gòu)造成單錐構(gòu)件，所述單錐構(gòu)件包括處于下端的用于插入到地表中的錐體、處于上端的用于與所述傳感器安裝座的第一連接孔形成配合的連接段，以及處于所述錐體和連接段之間的緊固件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述地表耦合座構(gòu)造成固定式三角尾錐構(gòu)件，所述固定式三角尾錐構(gòu)件包括大致三角形的平面主體，在所述平面主體的中心設(shè)有用于與所述第一連接孔相適配的第二連接孔，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述地表耦合座構(gòu)造成可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件，所述可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件包括大致三角形的支撐板，以及設(shè)置在所述支撐板的各個(gè)角部處的可調(diào)構(gòu)件，在所述平面主體的中心設(shè)有用于與所述第一連接孔相適配的第三連接孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，各所述可調(diào)構(gòu)件包括通過螺紋配合固定在所述支撐板的相應(yīng)角部處的螺紋孔內(nèi)的螺柱、設(shè)置在所述螺柱的末端處的圓錐體，以及套設(shè)在所述螺柱上的固定螺帽，其中，所述圓錐體和固定螺帽的外表面上至少局部地設(shè)有網(wǎng)紋壓花。

6.根據(jù)權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述地表耦合座還包括連接平臺(tái)，所述連接平臺(tái)構(gòu)造成圓形板，所述圓形板的中心具有用于與所述第一連接孔相適配的第四連接孔，在所述圓形板的一個(gè)側(cè)面上形成有圓形凹槽，用于容納所述固定式三角尾錐構(gòu)件的三角形延伸部的尖端或所述可調(diào)式三角尾錐構(gòu)件的所述可調(diào)構(gòu)件的圓錐體的尖端。

7.根據(jù)權(quán)利要求2到6中任一項(xiàng)所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述地球物理信號(hào)傳感器是設(shè)置在油氣設(shè)施附近的地震波傳感器。

8.一種地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，其利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置來進(jìn)行。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，在安靜環(huán)境下：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，在安靜環(huán)境下：

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，在噪聲環(huán)境下，將根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置埋入到插入到地表內(nèi)的塑料管道內(nèi)，所述塑料管道具有填土層。

12.根據(jù)權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的地球物理信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，所述地球物理信號(hào)檢測(cè)方法用于檢測(cè)油氣設(shè)施附近的地震波。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種地球物理信號(hào)檢測(cè)裝置，包括：地球物理信號(hào)傳感器、與所述地球物理信號(hào)傳感器相連的傳感器安裝座，以及用于與地表形成接合的地表耦合座。其中，所述傳感器安裝座具有圓柱形的主體，以及形成在所述主體的底端處的安裝法蘭，在所述安裝法蘭中形成有用于與所述地球物理信號(hào)傳感器的傳感器外殼連接的通孔，在所述主體的底部設(shè)有用于與所述地表耦合座連接的第一連接孔。本發(fā)明還提供了一種使用這種裝置的地球物理信號(hào)檢測(cè)方法。

技術(shù)研發(fā)人員：陳勇,靳彥欣,高凱歌,孫天禮,閆柯樂,李怡,盧書彤,任悅萌,趙超杰,王雪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9