[发明专利]用于地球物理学设备或节点的应力释放装置

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理学设备，尤其涉及地震勘探和地震数据获取领域。更特别地，本发明涉及地震数据获取系统，其包括连接到中央处理器的电缆网络，例如车辆携带的。

本发明尤其涉及用于石油工业的地震勘探方法，但是可以应用于任何采用地震数据获取网络的领域。然而，本发明的一个特定的应用涉及陆地地震数据获取系统。

在本发明的领域中，在该领域中地震数据获取操作通常采用电子单元的网络，地球物理学(或地震)传感器连接到该电子单元的网络。

在一实施例中，这些传感器(它们通常采用术语地震检波器)，通常通过电缆互连成传感器组，形成称为“串(string)”的群集。一个或多个这些串连接到所述电子单元上。通过电缆数字网络互连的电子单元对来自传感器组的信号进行模数转换。在另一个实施例中，传感器是数字类型的，它们发送到电子单元的信号已经是数字的。

在两个实施例中，电子单元经由所述数字网络将这些数据发送到记录卡车，在该卡车上携带有中央数据处理单元。

为采集地球物理数据，启动与大地接触的一个或多个地震源以传播全方向的地震波列。所述源可以包括炸药、掉落的重物、振动器或在海洋环境中的空气枪。

由地下层反射的波列由传感器检测到，传感器产生以地下地质界面上的波的反射为特征的模拟信号。

如上文说明的，本发明尤其应用于采用电缆网络的地震数据获取系统。

在该类网络中，数据通常经由电子模块从数字单元发送到中央处理单元。

这些电子模块执行不同的功能，包括：

-经由电池为单元供电；

-同步所述单元；

-信号处理和与数字网络对接(将数据传送到中央处理单元，将从中央处理单元接收到的指令发送到所述单元)。

陆地地震操作在三类区域或地区中进行：

-干燥地区，其中张应力非常低，对于干燥地区，要求包括电缆和电子模块的设备具有下至1米深的水密性；

-沼泽地区，其中张应力低，对于沼泽地区，要求设备具有高的鲁棒性和下至5米深的水密性；

-过渡地区，其中张应力和弯曲应力高，对于过渡地区，要求设备具有高的鲁棒性和上至15米深的水密性。

对于大约95％的陆地操作，地球物理学设备通常用于干燥地区和沼泽地区。

用于这些上述陆地操作的设备包括电缆，其可以在两种不同质量的电缆中选择。第一基本电缆包括在单个热塑套下的纵向清偿(longitudinal paid off)芳香族聚酰胺增强件。第二高性能电缆包括在两个热塑套之间的至少一个芳香族聚酰胺编织。第二高性能电缆更适合于对抗：

-动物通过(啮齿动物、反刍动物等)；

-恶意破坏；

-车辆轮子通过。

背景技术

在陆地操作过程中通过过渡区域的情况下，需要保护地球物理学设备(例如电子模块或节点)使其免受张应力。

已知的是，增加绳子，用于将在地球物理学设备的每侧上电缆的两个点连接在一起，从而使得绳子长度比沿着电缆的两个点和地球物理装置之间的距离短。这样的方法通过绳子产生张应力转移，在地球物理学设备中产生应力释放，因此保护它。在三个电缆连接到地球物理学设备上的情形下，一个电缆，这里称为第三电缆，直接或间接地连接到地震传感器上，例如地震检波器上，两个绳子可以用于将第三电缆分别连接到另外两个电缆的每个上，从而保护地球物理学设备。

具有绳子的这样的系统的缺点是其不充分和不可靠。事实上，如果通过绳子形成的环非常大，其例如被水下碎屑施压，那么相应的张应力传递到地球物理学设备自身上，结果可能失去其水密性。

而且，如果地震传感器或第三电缆例如被水下碎屑施压，则相应的弯曲应力传递到地球物理学设备自身，尤其是水密区域，因为该绳子的系统没有解决与弯曲应力相关联的问题。

另一个缺点是，具有绳子的这样的系统在固定绳子的点处削弱甚至损坏电缆，因为电缆在这些点处被紧紧地围绕着。

另一个已知的应力释放装置，如在US6786297中公开的，适用于高性能的电缆且非常昂贵，在设备的制造过程中手动地结合。该装置，其包括在装置中，专门制造用于产生张应力的转移。这样，由于该装置，对于过渡区域只占5％的陆地操作的使用，成本非常高。

发明内容

本发明目的在于提供外部应力释放装置，其解决背景技术中的缺点。