技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海底介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)探測領(lǐng)域，尤其涉及一種深水雙船拖曳式電磁勘探系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在自然界中，把具有一定儲集空間并能使儲集在其中的流體在一定壓差下流動的巖石稱為儲集巖。由儲集巖所構(gòu)成的地層稱為儲集層，簡稱儲層。儲集層中可以阻止油氣向前繼續(xù)運移、并在其中貯存聚集起來的一種場所，稱為圈閉或儲油氣圈閉。

海洋電磁法是通過在海上或海底測量人工發(fā)射或天然發(fā)生的電磁場分布規(guī)律，探測海底以下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，或用于海洋學(xué)研究的地球物理方法。包括海底可控源電磁法、海底大地電磁測深、海洋直流電阻率法等。

海洋電磁法是海底油氣資源探測的關(guān)鍵技術(shù)之一，是目前國際地球電磁界研究的前沿和熱點，近年來，海洋電磁技術(shù)在國際上發(fā)展很快，在海底油氣資源探測中取得了明顯的應(yīng)用效果。比如說在海底打三個井眼，原來可能只有一個井眼有油氣，另外兩個為干井，擁有這個技術(shù)之后，通過探測可能避免對兩口干井進行鉆探，這樣就有可能節(jié)省數(shù)以億計的資金。海洋油氣資源日漸重要，現(xiàn)在每個海洋油氣鉆井試驗的投資少則億元，多則數(shù)十億，一旦勘探失誤浪費的成本巨大。掌握海洋電磁法之后，有可能將海洋油氣勘探成功率提高一倍。

海底可控源電磁法（Marine CSEM，MCSEM）是在海底采用可控制的人工場源發(fā)射電磁信號，并在遠離場源的地方測量相互正交的電場和磁場，計算出視電阻率，以探測海底以下介質(zhì)電性分布的方法。

海底可控源電磁法在深水油氣勘探領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)在于儲層與周圍介質(zhì)的電性差異。作為海底油氣的主流勘探手段——地震方法面臨在碳酸鹽、火成巖等區(qū)域地震波發(fā)射不明顯，對圈閉內(nèi)部難以判斷是油是水等諸多難題。而MCSEM給出目標(biāo)電阻率參數(shù)提高了目標(biāo)分辨率，降低了鉆孔干井率，促使該方法近些年快速發(fā)展。

2000年以來，MCSEM通過大功率人工激勵源彌補天然場源方法在淺部的缺失，成功應(yīng)用于海底淺部的水合物和深水油氣調(diào)查，具有代表性的國外主要研究機構(gòu)有美國SIO、挪威EMGS、英國南安普敦大學(xué)，但是該方法受限于接收機數(shù)量，存在作業(yè)效率低、橫向分辨率低的不足。

同一時期在加拿大多倫多大學(xué)推出了海底TDEM方法，該方法的主要研究機構(gòu)有加拿大多倫多大學(xué)、德國BGR、德國GEOMAR。該方法借助電偶裝置進行時間域EM方法技術(shù)研究，在Cascadia海域第一次將電磁方法應(yīng)用于水合物調(diào)查，該方法收發(fā)一體、拖曳走航、作業(yè)效率高，但是縱向分辨率低、探測深度淺，難以滿足深水油氣勘探需求。

近幾年來，英國愛丁堡大學(xué)推出了MTEM方法，類似于海上地震拖纜技術(shù)，在發(fā)射源后面緊跟一條多通道電場接收纜，多次覆蓋，并對大功率電性源進行編碼發(fā)射，該方法的優(yōu)勢在于海上作業(yè)效率高、分辨率高，后續(xù)在挪威PGS公司的推動下，在巴倫支海進行了大量的三維電磁&地震勘探作業(yè)，由于大功率發(fā)射源沉入水面較淺，在深水區(qū)作業(yè)時受到一定限制。

SIO在其最新的一次勘探任務(wù)中，觀測方法類似于PGS拖纜方案，在其發(fā)射拖體尾部鏈接了幾個三軸電場接收機，旨在克服MCSEM方法橫向分辨率低、作業(yè)效率低的不足。

國內(nèi)方面，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）自上世紀(jì)90年代末期在863計劃支持下聯(lián)合國內(nèi)中南大學(xué)、吉林大學(xué)、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局進行國內(nèi)首次海底MT方法研究，研制了首臺海底MT接收機，進行了首次海上MT試驗；而后中國地質(zhì)大學(xué)（北京）首次開展海洋CSEM的方法技術(shù)研究，研制了國內(nèi)首臺海洋CSEM發(fā)射機、首臺拖曳式電場接收機，進行了首次海洋CSEM試驗。截止目前，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）在中國地質(zhì)調(diào)查局及863計劃的聯(lián)合資助下，形成了面向水合物調(diào)查及深水油氣勘探的海上作業(yè)方法、硬件裝備（4臺發(fā)射機、30臺套接收機）、數(shù)據(jù)處理、反演解釋海洋CSEM勘探系統(tǒng)，累計完成約60站位、150km測線作業(yè)任務(wù)，已經(jīng)形成了水合物海上調(diào)查生產(chǎn)力。

綜上所述，目前海洋電磁法在深水油氣勘探的發(fā)展方向仍是高作業(yè)效率、大探測深度、高分辨率。與頻率域海洋可控源電磁法相比，時間域海洋電磁可有效壓制空氣波的影響，具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

目前國際同行現(xiàn)有的方法技術(shù)仍存在不足，因此有必要提出創(chuàng)新的方法技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有海洋電磁法在深水油氣勘探方面的不足, 本發(fā)明提供一種深水雙船拖曳式電磁勘探系統(tǒng)，它將大功率發(fā)射機置于近海底拖曳的同時，增配若干拖曳多分量電磁采集站，發(fā)射接收由兩條船各自執(zhí)行，發(fā)射源與觀測點的距離、方位在平面上可以任意變化，時間域頻率域混合發(fā)射接收，在海上作業(yè)效率、探測深度、橫向分辨率方面均得以改善。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明一種深水雙船拖曳式電磁勘探系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)射作業(yè)船和接收作業(yè)船，兩只作業(yè)船的距離、方位在海平面上可以任意變化；發(fā)射作業(yè)船通過深拖纜連接發(fā)射機，所述發(fā)射機連接有發(fā)射天線和尾標(biāo)；發(fā)射作業(yè)船設(shè)置有甲板發(fā)射監(jiān)控端、通過深拖纜及通訊電路和發(fā)射機通訊、向發(fā)射機提供電源、供電，對發(fā)射機進行控制、狀態(tài)顯示，拖曳發(fā)射機按照預(yù)定的路線行進；接收作業(yè)船通過深拖纜串連多臺采集站，多臺采集站之間通過等浮纜連接，最后一臺采集站連接有尾標(biāo)；接收作業(yè)船設(shè)置有甲板接收監(jiān)控端、通過深拖纜、等浮纜及通訊電路和各采集站通訊、向各采集站提供電源、向各采集站供電，對各采集站進行控制、狀態(tài)顯示，拖曳各采集站按照預(yù)定的路線行進；深拖纜和等浮纜實現(xiàn)電力輸送及作業(yè)船甲板端與水下設(shè)備通信；采集站完成多分量信號采集、存儲、數(shù)據(jù)及指令傳輸功能；尾標(biāo)實現(xiàn)整個水下設(shè)備的流體穩(wěn)定性以及水下定位。

每臺采集站均設(shè)置有拖體，所述拖體為承載平臺；拖體上集成采集艙、電極組、磁通門傳感器、高度計、定位信標(biāo)、多個浮體和等浮纜；采集艙內(nèi)設(shè)置有控制電路，所述控制電路分別和電極組、磁通門傳感器、高度計和等浮纜電連接，實現(xiàn)各傳感器信號的高精度采集、存儲、傳輸；所述電極組由6支電極組成三軸正交電極對、實現(xiàn)三分量Ex、Ey、Ez電場測量；磁通門傳感器完成三軸正交Ex、Ey、Ez三分量磁場測量；高度計用于獲取拖體離底高度數(shù)據(jù)；定位信標(biāo)實現(xiàn)拖體的水下定位，可獲取拖體精確位置；浮體為采集站提供浮力，使得采集站浮力為中性；等浮纜將多臺采集站鏈接，實現(xiàn)多臺采集站之間的牽引、供電和通訊。

采集艙內(nèi)控制電路由通訊電路、電源管理電路、鋰電池組、前置放大器、采集電路和本地SD卡組成；

采集電路分別和通訊電路、磁通門傳感器和高度計連接，并通過前置放大器連接電極組，前置放大器對電極組的三分量電場信號進行低噪聲放大，再與三軸磁通門傳感器的三分量磁場信號一起送至采集電路；采集電路采集三分量電場信號和三分量磁場信號，并接收高度數(shù)據(jù)，打包后通過通訊電路發(fā)送至上一級采集站直至甲板監(jiān)控端；數(shù)據(jù)存儲至本地SD卡中；通訊電路通過電源管理電路和鋰電池組連接，實現(xiàn)各采集站之間的通訊、將前端采集站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分發(fā)，發(fā)送至采集電路及下一臺采集站；電源管理電路連接鋰電池組或24V電源，實現(xiàn)深拖纜中的48V直流電壓向各模塊所需的24V及12V轉(zhuǎn)換。

等浮纜自外向內(nèi)包括聚酯外殼、凱夫拉繩、兩對雙絞電纜線和一對電源線，聚酯外殼和凱夫拉繩之間填充有玻璃微珠浮體，兩對雙絞電纜線外設(shè)置有屏蔽層，凱夫拉繩和一對電源線及屏蔽層之間填充有填充物；聚酯外殼具有較好的耐腐蝕、耐磨特性；玻璃微珠浮體為等浮纜提供浮力；凱夫拉繩為等浮纜提供牽引力；填充物隔離兩對雙絞電纜線和一對電源線；屏蔽層為內(nèi)部通訊的雙絞電纜線提供電磁屏蔽；兩對雙絞電纜線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，一對電源線實現(xiàn)直流48V電力傳輸。

電極為AgCl材質(zhì)電極，體積約為φ1cm×20cm，本底噪聲1nV/rt(Hz)@1Hz，具有低噪聲、小體積的特點。

磁通門磁傳感器，體積約為φ3.2cm×25cm，本底噪聲6pT/rt(Hz)@1Hz，具有低噪聲小體積的特點。

定位信標(biāo)為USBL信標(biāo)，水下重量為3kg，體積約為φ10cm×40cm，具有定位精度高、水下工作時間長、小體積的特點。

浮體為玻璃微珠材質(zhì)的浮體材料，水下密度0.5g/cm³，根據(jù)拖體內(nèi)部布局進行填充。浮體位于拖體的上部，使得整體浮心向上。

采集艙采用7075鋁棒加工而成，外徑8cm，外長66cm，內(nèi)置電子部件，兩端安裝有水密電纜，與鏈纜相連。位于拖體的下部，使得整體重心向下。

拖體采用尼龍材料加工，尼龍材料具有優(yōu)良的抗腐蝕、抗低溫、韌性、機械強度。外觀呈現(xiàn)流線型，具有較好的水下流體穩(wěn)定性。電極與拖體之間采用玻璃鋼管固定連接，使其保持姿態(tài)相對穩(wěn)定。

本發(fā)明將大功率發(fā)射機置于近海底拖曳的同時，增配若干拖曳多分量電磁采集站，發(fā)射接收由兩條船各自執(zhí)行，發(fā)射源與觀測點的距離、方位在平面上可以任意變化，時間域頻率域混合發(fā)射接收，在海上作業(yè)效率、探測深度、橫向分辨率方面均得以改善。

采集站工作于近海底，高精度采集電磁場信號。單臺采集站分別觀測三分量正交電場、三分量磁場信號。將多個采集站組成一串，動態(tài)拖曳采集作業(yè)，可以同步觀測6分量電、磁信號，具有海上作業(yè)效率高、高精度、分量多的優(yōu)勢。工作船一般工作在2-3節(jié)，按照預(yù)定的測線行進，對目標(biāo)區(qū)域進行詳細勘查，查明海底以下介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)。采集站同步記錄拖體三軸姿態(tài)，用于數(shù)據(jù)的方位矯正。采集站安裝有USBL定位信標(biāo)，實時跟蹤采集站水下位置。本發(fā)明相比以往研究成果具有多分量、海上快速高效勘查、小體積、水下定位精度高的特點；儀器具有很低的本底噪聲，電場為0.1nV/m/rt(Hz)@1Hz，磁場為6pT/rt(Hz)@1Hz，適用海底油氣、水合物探測，以及水下艦艇泄漏電磁場監(jiān)聽等軍事目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明深水雙船拖曳式電磁勘探系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明采集站原理框圖；

圖3為采集艙內(nèi)設(shè)置的控制電路原理框圖；

圖4為本發(fā)明等浮纜橫截面圖。

具體實施方式

如圖1所示，圖1中，10為海面，20為海水，30為海底，40為沉積層，50為目標(biāo)儲層。

如圖1所示，本發(fā)明一種深水雙船拖曳式電磁勘探系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)射作業(yè)船101和接收作業(yè)船102，兩只作業(yè)船的距離、方位在海平面上可以任意變化；發(fā)射作業(yè)船通過深拖纜1連接發(fā)射機2，所述發(fā)射機連接有發(fā)射天線3和尾標(biāo)4；發(fā)射作業(yè)船設(shè)置有甲板發(fā)射監(jiān)控端、通過深拖纜及通訊電路和發(fā)射機通訊、向發(fā)射機提供電源、供電，對發(fā)射機進行控制、狀態(tài)顯示，拖曳發(fā)射機按照預(yù)定的路線行進；接收作業(yè)船通過深拖纜1串連多臺采集站5，多臺采集站之間通過等浮纜6連接，最后一臺采集站連接有尾標(biāo)4；接收作業(yè)船設(shè)置有甲板接收監(jiān)控端、通過深拖纜、等浮纜及通訊電路和各采集站通訊、向各采集站提供電源、向各采集站供電，對各采集站進行控制、狀態(tài)顯示，拖曳各采集站按照預(yù)定的路線行進；深拖纜和等浮纜實現(xiàn)電力輸送及作業(yè)船甲板端與水下設(shè)備通信；采集站完成多分量信號采集、存儲、數(shù)據(jù)及指令傳輸功能；尾標(biāo)實現(xiàn)整個水下設(shè)備的流體穩(wěn)定性以及水下定位。

如圖2所示，每臺采集站均設(shè)置有拖體5-1，所述拖體為承載平臺；拖體上集成采集艙5-2、電極組5-3、磁通門傳感器5-4、高度計5-5、定位信標(biāo)5-6、多個浮體5-7和等浮纜6；采集艙內(nèi)設(shè)置有控制電路，所述控制電路分別和電極組、磁通門傳感器、高度計和等浮纜電連接、實現(xiàn)各傳感器信號的高精度采集、存儲、傳輸；所述電極組由6支電極組成三軸正交電極對、實現(xiàn)三分量Ex、Ey、Ez電場測量；磁通門傳感器完成三軸正交Ex、Ey、Ez三分量磁場測量；高度計用于獲取拖體離底高度數(shù)據(jù)；定位信標(biāo)實現(xiàn)拖體的水下定位，可獲取拖體精確位置；浮體為采集站提供浮力，使得采集站浮力為中性；等浮纜將多臺采集站鏈接，實現(xiàn)多臺采集站之間的牽引、供電和通訊。

電極為AgCl材質(zhì)電極，體積約為φ1cm×20cm，本底噪聲1nV/rt(Hz)@1Hz，具有低噪聲、小體積的特點。

磁通門磁傳感器，體積約為φ3.2cm×25cm，本底噪聲6pT/rt(Hz)@1Hz，具有低噪聲小體積的特點。

定位信標(biāo)為USBL信標(biāo)，水下重量為3kg，體積約為φ10cm×40cm，具有定位精度高、水下工作時間長、小體積的特點。

浮體為玻璃微珠材質(zhì)的浮體材料，水下密度0.5g/cm³，根據(jù)拖體內(nèi)部布局進行填充。浮體位于拖體的上部，使得整體浮心向上。

采集艙采用7075鋁棒加工而成，外徑8cm，外長66cm，內(nèi)置電子部件，兩端安裝有水密電纜，與鏈纜相連。位于拖體的下部，使得整體中心向下。

拖體采用尼龍材料加工，尼龍材料具有優(yōu)良的抗腐蝕、抗低溫、韌性、機械強度。外觀呈現(xiàn)流線型，具有較好的水下流體穩(wěn)定性。電極與拖體之間采用玻璃鋼管固定連接，使其保持姿態(tài)相對穩(wěn)定。

采集艙內(nèi)控制電路由通訊電路、電源管理電路、鋰電池組、前置放大器、采集電路和本地SD卡組成。

如圖3所示，采集電路分別和通訊電路、磁通門傳感器、高度計及定位信標(biāo)連接，并通過前置放大器連接電極組，前置放大器對電極組的三分量電場信號進行低噪聲放大，再與三軸磁通門傳感器的三分量磁場信號一起送至采集電路；采集電路采集三分量電場信號和三分量磁場信號，并接收高度數(shù)據(jù)、定位信標(biāo)的水下定位數(shù)據(jù)，打包后通過通訊電路發(fā)送至上一級采集站直至甲板監(jiān)控端；本地存儲至本地SD卡中；通訊電路通過電源管理電路和鋰電池組連接，實現(xiàn)各采集站之間的通訊、將前端采集站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分發(fā)，發(fā)送至采集電路及下一臺采集站；電源管理電路連接鋰電池組或24V電源，實現(xiàn)深拖纜中的48V直流電壓向各模塊所需的24V及12V轉(zhuǎn)換。

如圖4所示，等浮纜自外向內(nèi)包括聚酯外殼6-1、凱夫拉繩6-2、兩對雙絞電纜線6-3和一對電源線6-4，聚酯外殼和凱夫拉繩之間填充有玻璃微珠浮體6-5，兩對雙絞電纜線外設(shè)置有屏蔽層6-6，凱夫拉繩和一對電源線及屏蔽層之間設(shè)置有填充物6-7；聚酯外殼具有較好的耐腐蝕、耐磨特性；玻璃微珠浮體為等浮纜提供浮力；凱夫拉繩為等浮纜提供牽引力；填充物隔離兩對雙絞電纜線和一對電源線；屏蔽層為內(nèi)部通訊的雙絞電纜線提供電磁屏蔽；兩對雙絞電纜線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，一對電源線實現(xiàn)直流48V電力傳輸。

本發(fā)明將感應(yīng)式磁傳感器更換為磁通門傳感器，省去了玻璃球、水泥塊、電腐蝕結(jié)構(gòu)及聲學(xué)釋放器，并增加了水下定位。以上措施實現(xiàn)水下拖曳電磁數(shù)據(jù)采集，提高了海上作業(yè)效率，節(jié)省了海上作業(yè)成本。可以實現(xiàn)可控源電磁信號觀測，滿足海底油氣資源探測等地球物理研究需求及水下艦艇泄漏電磁場監(jiān)聽等軍事用途。

再參見圖1，本發(fā)明深水雙船拖曳式電磁勘探系統(tǒng)海上作業(yè)包括如下步驟：

1、在到達制定海域工區(qū)點位之前，通過上位機對采集艙內(nèi)的控制電路進行GPS對鐘、設(shè)置采集參數(shù)、查詢艙內(nèi)工作狀態(tài)，確認(rèn)溫度、艙壓、存儲空間、電池余量，啟動采集，電路準(zhǔn)備完畢；

2、準(zhǔn)備投放，吊機下放多臺采集站至水面，放深拖纜，采集站自由下沉，根據(jù)深拖纜長度與水深的關(guān)系，小于200m后開啟高度計，通過水下定位信標(biāo)實時監(jiān)控拖體水下位置，借助姿態(tài)傳感器監(jiān)控拖體姿態(tài)；

3、采集站到達近海底后，具體工作流程是：甲板端發(fā)起上電命令，查詢各采集站狀態(tài)，確認(rèn)狀態(tài)后開啟采集，采集站將多通道數(shù)據(jù)本底保存并通過深拖纜發(fā)送至甲板監(jiān)控端；

4、數(shù)據(jù)采集過程中，船載終端可通過實時獲取工作狀態(tài)及信號波形，了解采集站當(dāng)前的采集進度、姿態(tài)信息、電池電量等信息?？赏ㄟ^水下信標(biāo)獲取拖體實時位置。

5、作業(yè)船拖曳采集站按照既定的路線行進，待所有測區(qū)路線采集完畢后，甲板監(jiān)控端發(fā)起停止采集命令，斷電，絞車收深拖纜。

6、打撈采集站時，借助船載吊機將采集站打撈至甲板，收起測量臂，固定于甲板，淡水清洗采集站外表海水，上位機通過以太網(wǎng)下載數(shù)據(jù)，GPS對鐘，將采集站進入休眠狀態(tài)；

7、通過分析處理原始數(shù)據(jù)，獲得地下的介質(zhì)電性成像，從而推斷被測區(qū)域的礦產(chǎn)資源分布，或者發(fā)現(xiàn)異常的水下艦艇泄漏電磁場信號。

本發(fā)明的特點有：

a) 采用拖體集成電極、磁通門傳感器、采集電路；

b) 三軸電極及三軸磁通門傳感器實現(xiàn)6分量電磁信號采集；

c) 集成高度計、水下定位、姿態(tài)傳感器，實現(xiàn)運動狀態(tài)有效控制；

d) 集成通訊電路、電源電路、采集電路、前置放大器、鋰電池組等；

e) 集成多鏈纜，實現(xiàn)多臺采集站若干分量數(shù)據(jù)的實時上傳至甲板端；

f) 等浮纜集成兩對雙絞線及一對電源線，兩對雙絞線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，一對電源線實現(xiàn)直流48V電力傳輸。

本發(fā)明達到了如下技術(shù)指標(biāo)：

?頻率范圍：DC-100Hz；

?測量電路中包含有六路數(shù)據(jù)采集通道，其中分別采集水平與垂直相互正交的三路電場（Ex、Ey、Ez）、正交三軸磁場（Bx、By、Bz）；

?全頻段采用高速度高精度24位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換；

?實現(xiàn)不同采樣率切換（2400Hz、150Hz兩檔）；

?采用32位嵌入式ARM9控制芯片，實現(xiàn)智能化自動操作、記錄和存儲；

?通道測量動態(tài)范圍：120dB；

?本底噪聲：電場小于 0.1nV/m/rt(Hz)@1Hz；磁場小于6pT/rt(Hz)@1Hz

?存儲空間：大于32GB；

?時鐘穩(wěn)定度：優(yōu)于1ms/day；

?電場傳感器：Ag/AgCl電極；

?磁場傳感器：磁通門傳感器；

?輔助信息測量：方位角、橫滾角、俯仰角、溫度、電池電量、水下定位、離底高度等參數(shù)；

?整機連續(xù)工作時間：大于24小時；

?最大工作水深：2000m；

?體積：主體框架為30*30*100cm；

?重量：空氣：30kg，水中：2kg；

作為滿足海洋可控源電磁法對微弱信號提取的技術(shù)要求—在深水拖曳環(huán)境下獲取幅值在N×nV～N×100mV范圍、頻帶在DC～100Hz范圍內(nèi)的人工場源電磁信號，并且考慮到海底觀測設(shè)備的可靠性、易用性、海上作業(yè)效率、噪聲、動態(tài)范圍、帶寬等因素，設(shè)計了一種用于近海底拖曳觀測電磁場的裝置，即深水拖曳式多分量多鏈纜采集站。

目前還沒有雙船深水拖曳電磁勘探系統(tǒng)，有也僅是單船?，F(xiàn)有成熟的是拖曳發(fā)射、靜止接收，這種作業(yè)方式采集站數(shù)量有限，橫向分辨率降低，作業(yè)效率受限。本發(fā)明的雙船區(qū)別于單船拖曳系統(tǒng)的優(yōu)勢是可以實現(xiàn)變收發(fā)距，收發(fā)兩條船之間的空間位置可變，實現(xiàn)發(fā)射源與接收裝置的位置變化，從而實現(xiàn)多種觀測方式，作業(yè)靈活性、探測深度、效率均有大幅提升。

本發(fā)明穩(wěn)定工作主要實現(xiàn)機械的穩(wěn)定性，主要包括拖體的流體穩(wěn)定性（不能在水下翻轉(zhuǎn)）、多臺接收裝置的抗拉性能；電路的穩(wěn)定性，主要包括電路硬件的穩(wěn)定可靠性設(shè)計、軟件可靠性設(shè)計等。電極是在依靠海水離子交換實現(xiàn)電場信號觀測的，一定是伸在采集站外部，并且電極之間有一定的距離。

本發(fā)明高分辨率主要是電磁場觀測的低噪聲特性，體現(xiàn)在低噪聲傳感器、低噪聲放大器、低噪聲采集電路方面。正交三軸主要是實現(xiàn)多分量觀測，相比單軸信息量更豐富。

橫向分辨率受限于靜止的采集站的數(shù)量，拖曳作業(yè)實現(xiàn)動態(tài)拖曳觀測，橫向觀測點大幅增加，提高橫向分辨率。

本發(fā)明雙船深水拖曳電磁勘探系統(tǒng)將大功率發(fā)射器置于近海底拖曳的同時，增配若干拖曳多分量電磁采集站，發(fā)射接收由兩條船各自執(zhí)行，發(fā)射源與觀測點的距離、方位在平面上可以任意變化，時間域頻率域混合發(fā)射接收，在海上作業(yè)效率、探測深度、橫向分辨率方面均得以改善。

本發(fā)明將多個采集站鏈接在一起，由工作船將多臺采集站拖曳前進。采集站工作與近海底，高精度采集電磁場信號。單臺采集站觀測三分量正交電場、三分量磁場信號。將多個采集站組成一串，動態(tài)拖曳采集作業(yè)，可以同步觀測6分量電磁信號，具有海上作業(yè)效率高、高精度、分量多的優(yōu)勢。工作船一般工作在2-3節(jié)，按照預(yù)定的測線行進，對目標(biāo)區(qū)域進行詳細勘查，查明海底以下介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)。該采集站同步記錄拖體三軸姿態(tài)，用于數(shù)據(jù)的方位矯正。該采集站安裝有USBL定位信標(biāo)，實時跟蹤采集站水下位置。本發(fā)明相比以往研究成果具有多分量、海上快速高效勘查、小體積、水下定位精度高的特點；儀器具有很低的本底噪聲，電場為0.1nV/m/rt(Hz)@1Hz，磁場為6pT/rt(Hz)@1Hz，適用海底油氣、水合物探測，以及水下艦艇泄漏電磁場監(jiān)聽等軍事目的。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。