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2018年中国石油天然气集团有限公司科技进步三等奖-S系列地震检波器及应用
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中国石油天然气集团有限公司科技进步奖项目简介

项目名称

S系列地震检波器及应用

推荐单位

中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司

完成单位

中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司

主要完成人

薛立武、韩晓波、马芳、余正杰、付清锋、段亚玲、邵欣、陈永兵

地震检波器是石油勘探作业的采集设备,处于采集链最前端,是信号接收的触手,对采集资料的品质和施工作业效率均有很大影响。随着“两宽一高”等采集新技术逐渐成熟并得到推广,勘探新技术、新方法对采集装备提出了更高的要求,地震检波器应具备更宽频带、更高灵敏度、更高保真度、更高的动态范围和更高可靠性。“S系列地震检波器及应用”项目中,采用一系列创新设计,或拓展了检波器频带范围,或提高了单体灵敏度,或大幅降低了检波器体积和重量,形成的检波器系列产品(SN5宽频高灵敏度磁电检波器、 SD7系列地震检波器、SN8轻型地震检波器),针对当前勘探发展的需求,在提升勘探效益的同时,满足绿色勘探需要。

 1. 利用钕铁硼符合磁体技术,创新磁路设计:创新超宽磁路设计最佳的磁系统性能和磁路结构设计,创新技术解决了低频检波器的阻尼系数和高灵敏度匹配的突出矛盾问题,并最大限度的消除了磁路的非线性失真,同时保障一定的电阻和阻抗要求,研制出SN5宽频高灵敏度磁电检波器,灵敏度设计达到86V/m/s98V/m/s,是普通检波器的45倍;对称磁路设计,设计合理的磁路系统,单体检波器长径比可以小于等于1,同时保证检波器的技术指标,保证了SN8-10轻型检波器的研制;研究非旋转线圈检波器的磁路系统,非旋转线圈结构检波器利用钕铁硼复合磁体的特性重新设计磁路,将磁间隙设计调整到最佳尺寸,最优化使用钕铁硼复合磁体超强的磁性。达到SD7系列地震检波器的阻尼、灵敏度的技术匹配要求。

 2.创新弹性系统设计,实现检波器频带拓展、高保真度、高可靠性:建立弹性模型,消除弹性系统非线性:弹簧片简化为悬臂梁结构,试验并总结数据建立模型,用以指导新的设计。设计SN5-5Hz低频高灵敏度检波器的新版型弹簧片,设计惯性体仅为7克的SN8-10轻型检波器弹性系统;最大限度消除了非线性,使检波器失真度小于1‰;创新弹簧片缓冲环设计,保证检波器可靠性:弹簧片创新设计不同式样的缓冲内环,使其柔性和刚度相匹配,既能保证通过增加弹簧片筋长度减小失真,又能保证检波器较长使用周期,保证SN5-5Hz低频检波器在1.2米滚筒中跌落次数超过3000次,SN8检波器在1米滚筒中跌落次数达到5000次。

 3.创新系列工艺,保证检波器高精度:创新电镀工艺,保证弹簧片性能的一致性;研究弹簧片测试分档技术,找出弹簧片弹性系数与负重分布的规律,保证检波器频率参数的一致性;研究线圈架涡流分档技术,保证检波器涡流阻尼的一致性;研制检波器机芯幅度自动测试仪,保证失真指标的一致性;应用钕铁硼复合磁体测试仪保证了灵敏度指标的一致性;不断提高生产线的自动化控制水平,大幅提高S系列地震检波器的制造精度。

 4.优势互补,非旋转线圈检波器的结构创新:非旋转线圈结构简单、零件少,电连接可靠性高,装配工艺简单;旋转线圈结构检波器失真度小,弹簧片焊接固定,倾斜度大,融合二者之优,通过创新卡簧设计固定非旋转结构的弹簧片,使SD7检波器具备了更高的指标稳定性和倾斜度。

项目共获得实用新型专利10件,核心期刊论文著作7篇,形成行业标准2项;获得东方物探科技进步二等奖2项和三等奖1项。勘探完成了4369km2的三维和1700km2的二维采集任务,2015-2016S系列地震检波器合计销售191071套,销售总产值:16823.83万元,新增利润7178.79万元。

 

2018-12-07 来源: 责任编辑: