SY T 6602-2004 海底电缆地震数据采集系统.pdf

1、ICS 75. 180. 10 E 91 备案号:14084-2004 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 6602-2004 海底电缆地震数据采集系统Ocean boUom cable seismic data acquisition system 2004-07-03发布2004-11-01实施国家发展和改革委员会发布SY /T 6602-2004 目次11124678 验试bkH ARH 性存术贮技件耐慌文u川同目HHHL性11 刊法则但因性方规、咿围范成求验验志气范规组要试检标i1234567附目U1=1 本标准的附录A是规范性附录。本标准由石油仪器仪表专业标准化委员会提

2、出并归口。本标准起草单位:西安石油勘探仪器总厂。本标准主要起草人:何国信、李佩昌、张在陆、韩晓泉。SY /T 6602-2004 SY/T 6602-2004 引本标准是综合了国内外海底电缆地震数据采集系统技术发展情况，参考国内外同类产品的主要技术指标编制而成的。本标准的发布机构提请注意以下事实，声明符合本标准时，可以使用涉及3.3和4. 2. 2. 1中有关海底地震数据采集单元的相关专利:中国专利(ZL00113759. 6) 海底拖曳四分量地震数据采集一体化单元和美国专利(US6607050 B2) Integrated ocean bottom towed array four -com

3、onent seis7ic data acquisition 0 本标准的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。专利持有人巳向本标准的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理和非歧视的条款和条件下，就使用授权许可证进行谈判。在这方面，该专利持有人的声明已在本标准的发布机构备案。有关资料可从以下地址获得:何国信，西安石油勘探仪器总厂，西安市红专南路8号，710061。请注意除上述已经识别出的专利外，本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。SY /T 6602-2004 海底电缆地震数据采集系统1 范围本标准规定了海底电缆地震数据采集系统(以下简

4、称仪器)的组成、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于仪器的制造、检验和质量评价。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 191-2000 包装储运图示标志GB/T 2421-1999 电工电子产品环境试验第1部分:总则GB/T 6587. 7-1986 电子测量仪器基本安全试验GB/T 15464-1995 仪器仪表包装通用技术条

5、件SY /T 5046. 1-2000地震检波器第1部分:动圈式检波器SY /T 5072-1998 石油厢式工程车通用技术条件SY /T 5898-93 地震数传电缆通用技术条件SY/T 6479二200024位高精度遥测地震仪SY/T 6541-2003 物探仪器环境试验及可靠性要求3 组成3.1 组成框图仪器由中心站、海底地震数据采集设备和辅助设备组成。海底地震数据采集设备包括海底地震数据采集单元和海底数传电缆，海底地震数据采集单元由数字包及多分量检波器总成构成。其型式可以是轻便型或船载型。该仪器用于海底地震勘探时，由中心站通过海底数传电缆，对海底分布式地震数据采集单元按有线遥测控制的方

6、式发送指令，经电源单元加电，实现数据采集、回收、记带以及质量监视等功能。仪器组成见图1。3.2 中心站仪器的中心站构成按SY/T6479一2000中3.1的规定要求执行。3.3 海底地震数据采集设备(以下简称海底设备海底设备包括:a)数字包;b)多分量检波器总成:一一二分量检波器:包括一个垂直分量地震检波器和一个水昕器;一一四分量检波器:包括三分量地震检波器总成和一个水听器(三分量地震检波器总成是由一个垂直分量地震检波器、两个水平分量地震检波器通过两级万向架平衡装置构成笛卡尔坐标); c)海底数传电缆:由数传线、电源线、内外护套、缆芯及连接插头构成。l SY /T 6602-2004 | 震源

7、同步系统| | L助设备| : .M -.,-. 海底数传数字包及检波器总成图1海底电缆地震数据采集系统组成框图3.4 辅助设备辅助设备包括:a)震vl、遥控同步系统;b)仪器舱(发电机组、UPS、AC/DC电源等); c)电源单元。4 要求4.1 环境条件4. 1. 1 中心站按SY/T 6479-2000中4.1.1的规定要求执行。4. 1. 2 海底设备a)工作温度:一100C+ 600C。b)贮存温度:-40oC + 700C。c)相对湿度:水中。d)振动:频率范围:lOHz100Hz10Hz; 一一加速度:10m/s2; 一一扫描速率:1oct/min; 一一-振动次数:5次。e)冲

8、击:一一冲击波形:l1ms半正弦波;冲击波峰值加速度:300m/s2。f)外表面耐海水腐蚀。g)密封:防水。h)压力:不小于2MPa。4. 1. 3 辅助设备数字包及检波器总成震源遥控同步系统按4.1. 1的规定要求执行，电源单元按4.1. 1的规定要求执行。4.2 技术性能4.2.1 中心站按SY/T 6479-2000中4.2.1的规定要求执行。4.2.2 海底设备4.2.2.1 数字包:a)道数:1, 2, 4, 6, 8, 12 , 16 , 24道可选择。b)采样间隔:0.5ms, 1. Oms , 2.0ms。c)频率响应:3Hz824Hz。d)采集通道:一一前放增益设置:不低于3

9、挡，增益范围:OdB48dB; 数字滤波器:截频为o.5或0.8的尼奎斯特折叠频率;A/D转换器:定点24位(1位符号位和23位尾数)，2的补码;一一等效输人噪声:不大于O.25V C2ms采样，36dB增益); 一一谐波畸变:不大于0.001%; 道幅度一致性:不大于1.5% (1ms或2ms采样); 一-共模抑制:不小于90dB;一一串音:不小于95dB;一一动态范围:不小于120dB。e)数据传输:传输率:不小于6Mb/s;一误码率:小于10-8; 一一最大传输距离:不小于300mC双绞线)。f)正弦信号发生器:频率范围:3Hz250Hz或更高;谐波畸变:不大于0.0003%;一一内置式

10、或外引。g)供电方式:集中式，直流供电160V380V。SY /T 6602-2004 h)数字包(或含检波器总成的一体化单元)外壳采用耐海水腐蚀材料，并装置有与电缆配接的连接插头。4.2.2.2 检波器总成:a)地震检波器按SY/T 5046. 1-2000中第5章的规定执行。对带万向架的二、三分量检波器总成要求:一一幅频特性一致性:与参考曲线的误差不大于1.5dB; 相频特性一致性:与参考曲线的误差不大于10%;灵敏度一致性:不大于5%;一一串音:不大于8%。b)水昕器:自然频率:10Hz土1.5Hz; 一一灵敏度:一197dB土1.5dB;一一频率响应:10Hz1000Hz。4.2.2.

11、3 海底数传电缆:a)拉断力:不小于90kN;工作载荷:不小于50kNob)弯曲半径:不大于600mmoc)电缆总成耐压:不小于2MPa。d)数传线:3 SY IT 6602-2004 一二一直流电阻:不大于970/km;一一衰减:不大于2dB/100m(f= 1MHz); 不大于5dB/100m(f= 10MHz); 特性阻抗:1450 :1: 100 (j= 1MHz); 一一绝缘电阻:不小于150MO/km，500V (DC)。的电源线:直流电阻不大于16.10/km。f)连接插头:两端有连接插头与数字包配接，电路接点数视采集道数而定。4.2.3 辅助设备4.2.3.1 震源遥控同步系统

12、:a)控制距离:不小于9km;b)同步精度:不大于1ms。4.2.3.2 仪器舱:按SYIT 5072-1998中3.303. 33有关要求的规定执行。4.2.3.3 电源单元:a)在线供电驱动能力大于或等于480个采集通道;b)提供160V380V直流供电。4.3 外观要求4.3.1 箱体或部件外表元划伤、裂纹或变形现象，涂覆层不应起泡、脱落，金属部件不应锈蚀。4.3.2 所有操作开关、按键应灵活可靠。紧固件无松动，标志及指示灯清楚、正确。4.3.3 铭牌牢固，字体清晰，易于识别。4.4 安全要求4.4.1 仪器外壳与交流电源供电线路之间的绝缘电阻应大于100MO(1000V)。4.4.2

13、工作环境应有防静电措施。4.5 外引电源要求中心站外引电源:220V士22V;频率:50Hz士2Hz。4.6 可靠性要求4.6.1 中心站平均无故障工作时间(MTBF)不小于300h。4.6.2 数字包平均无故障工作时间不小于2000h。4.7 连续工作时间中心站按SYIT 6479-2000中4.7的规定要求执行，海底设备连续工作时间不少于16h。5试验方法5.1 环境条件试验5. 1. 1 试验设备及条件4 a)密闭空间、降温和升温设备;b)电磁式振动台和冲击台;c)充气及检漏设备;d)速度传感器pe)数字包测试和维修系统及必要的仪表;f)检波器测试仪器;g)压力试验设备;h)交流调压器;

14、i)正常的大气条件;SY/T 6602-2004 j)兆欧表:1000V (DC) , OMn500Mn。5. 1. 2 工作温度试验5. 1. 2.1 中心站工作温度试验按SY/T 6479-2000中5.2.2.1的规定要求执行。5. 1. 2. 2 海底设备工作温度试验a)试验周期见海底设备工作温度试验示意图(见图2);4h, +60C 室温室温a:升温或降温速率应控制在(1C5C)/田in之间。图2海底设备工作温度试验示意图b)按SY/T6541-2003中表1及6.1.2的规定要求执行，试验结束后，按本标准附录A中A. 3. 2.1规定的方法用测试系统或中心站测试，应符合4.2.2的

15、相应要求。5. 1. 3 存贮温度试验5. 1. 3.1 中心站存贮温度试验按SY/T 6479-2000中5.2. 3. 1的规定要求进行试验，结果应符合4.2. 1的相应要求。5. 1. 3. 2 海底设备存贮温度试验接SY/T 6541-2003中表1及6.1.3的规定要求进行试验，试验结束后，用测试系统或中心站对其测试，结果应符合4.2. 2的相应要求。5. 1. 4 海底设备振动试验海底设备不通电，按SY/T6541-2003中表1及6.3的规定要求进行试验。试验结束后，用测试系统或中心站对其测试，结果应符合4.2. 2的相应要求。5. 1. 5 冲击试验海底设备不通电，按SY/T6

16、541-2003中表1及6.4的规定要求进行试验。试验结束后，用测试系统或中心站对其测试，结果应符合4.2. 2的相应要求。5. 1. 6 海底设备外表面耐海水腐蚀试验在每批次海底设备产品中选取样件(至少1件)，浸泡在1.06g/cm3的盐水中48h，清洗后外表面应元明显锈蚀，符合4.1.2的相应要求。5. 1. 7 海底设备压力试验按4.1.2规定和SY/T6541-2003中6.8的要求进行试验，并符合4.1.2的要求。5.2 技术性能测试5.2.1 系统技术性能测试见附录A，并符合4.2. 1的要求。5.2.2 数字包技术性能测试按附录A中A.3. 2.1进行，并符合4.2. 2. 1的

17、要求。5.2.3 检波器及水昕器或总成技术性能测试按附录A中A.3. 2. 2进行，并符合4.2. 2. 2的要求。5.2.4 海底数传电缆技术性能测试按SY/T 5898-93规定的方法进行检验，并符合4.2.2.3的相应要求。5.2.5 辅助设备的技术性能测试。5.2.5.1 震源遥控同步系统:按附录A中A.3. 4的规定与中心站联调，应符合4.2. 3. 1的要求。5 SY /T 6602-2004 5.2.5.2 仪器舱:按SY/T 5072-1998规定的方法进行检验，应符合4.2. 3. 2的要求。5.2.5.3 电源单元:技术性能测试应按附录A中A.3. 3在系统技术性能测试中进

18、行，其输出电压与驱动能力应符合4.2.3.3的要求。5.3 外观检验用目测的方法检查，结果应符合4.3的要求。5.4 中心站安全性能试验按GB/T6587. 7-1986中3.1的要求进行，结果应符合4.4的要求。5.5 交流电源检验通过交流调压器进行中心站外引电源电压拉偏试验，电源电压范围应符合4.5的规定，中心站应工作正常。5.6 可靠性试验按SY/T 6479-2000中6.11的规定进行试验，推荐采用中心站和海底设备组成系统多机同时工作，按附录A中A.3. 3. 3对被试仪器进行测试，并分别计算中心站和海底设备的平均无故障工作时间(MTBF)，结果应符合4.6的要求。5.7 连续工作试

19、验5.7.1 中心站连续工作试验中心站按SY/T 6479-2000中4.7及本标准附录A中A.3. 5的规定要求进行试验，结果应附合本标准4.7的有关要求。5.7.2 海底设备连续工作试验按附录A中A.3. 4的规定要求，对海底设备连续通电进行试验，每4h对其做系统测试，结果应符合4.7的要求。6 检验规则6.1 出厂检验6. 1. 1 中心站应逐台按SY/T 6479-2000中6.1.1的规定要求进行检验。6. 1. 2 海底设备应按表1规定的项目进行检验。6. 1. 3 产品检验合格后，方准予出厂。表1海底设备检验项目表检验项目检验要求试验方法出厂检验工作温度4. 1. 2 5. 1.

20、 2. 2 贮存温度4. 1. 2 5. 1. 3. 2 振动试验4. 1. 2 5. 1. 4 冲击试验4. 1. 2 5. 1. 5 气密试验4.1.2 5. 1. 7 技术性能4.2.2 5. 2 外观4. 3 5.3 可靠性试验4.6 5.6 连续工作试验4. 7 5.7.2 注:e表示必检项目。6 分类型式检验 6.2 型式检验6.2.1 仪器属下列情况之一者，应进行型式检验:a)产品试制定型鉴定时;b)产品的结构、材料、工艺有较大改变，影响产品性能时;c)正常生产时，每年或积累一定产量后，应周期性进行一次检验;d)国家质量监督机构或上级提出进行型式检验要求时。SY/T 6602-2

21、004 6.2.2 检验项目:中心站型式检验项目按SY/T 6479-2000中6.2. 2的规定要求执行，海底设备应按表1规定进行型式检验。6.2.3 型式检验应在合格产品中随机抽取，中心站数量至少为1台，海底设备抽取数量为2台5. 口。6.2.4 型式检验不通过时，应查明故障的原因。若为偶发性故障，进行整改后可重新进行型式试验;若为设计、制造质量问题，则判为产品型式检验不合格。7 标志、包装、运输、贮存7.1 标志7. 1. 1 产品标志:制造厂(公司)名称、地址、商标及出厂日期和执行标准、仪器型号、名称及编号。7. 1. 2 包装标志:仪器单件出厂时，应在包装箱上加以标志。除标以产品名称

22、、生产厂名及出厂日期外，包装标志还应符合GB/T191-2000的规定。7.2 包装7.2.1 包装应符合GB/T15464-1995的规定。7.2.2 单件出厂时，应有专用包装箱。7.2.3 仪器随带文件:合格证、使用说明书、安装图、电路图及相应的验收手册、装箱单和备附件清单。7.3 运输仪器适用于各种交通工具运输。运输中应避免剧烈振动，防潮防尘，并不得倒置。7.4 贮存仪器应贮存在通风、干燥、元腐蚀性气体的环境中。长期贮存应定期(不超过6个月)通电检查。7 SY/T 6602-2004 A.l 适用范围附录A(规范性附录)技术性能试验本附录适用于海底电缆地震数据采集系统的调试及检验。A.2

23、 测试大气条件测试环境正常的试验大气条件按GB/T2421-1999的规定执行:温度:+150C+350C; 相对湿度:45%75%; 大气压力:86kPa106kPa。A.3 基本技术性能测试A.3.1 中心站性能自检测试a)系统开机自动诊断:开机程序引导执行的系统初始化测试。初始化结果将显示在人机交互界面上，显示结果为通过或失败。b)仿真数据采集和处理:中心站执行数据采集处理逐位比较测试，即由程序控制输人已知的数字化的仿真信号脉冲和正弦波信号，检查中心站采集、处理、记录和回放各系统的工作情况，并得到脉冲和正弦波的硬拷贝纸记录，由此判定仿真数据采集和处理的正确性。A.3.2 海底设备技术性能

24、测试A.3.2.1 海底数字包测试本测试项目主要用于对海底数字包的室内验收测试和执行检查，按表A.l进行测试，测试结果应符合4.2. 2的相应要求。A.3. 2. 2 地震检波器总成及水昕器测试A.3.2.2.1 地震检波器总成测试:a)检波器测试设备:二一专用振动分析仪;电荷放大器及力锤;一二检波器专用垂向振动台;一一检波器专用横向振动台。b)测试项目及要求按表A.2进行。参考曲线的获取:将相应检波器的理论幅频特性曲线与本批产品抽样(不少于10件)实际测试得到的幅频特性平均曲线进行综合校正得到。c)测试结果应符合4.2. 2的相应要求。A.3.2.2.2 水昕器测试:用专用水昕器测试仪进行测

25、试，测试结果应符合4.2.2的相应要求。A.3.3 系统性能测试A.3.3.1 测试条件建立单线排列，在道容量允许的范围内，选定系统采样率和采集道数。A.3.3.2 系统功能检测按菜单顺序检查各项功能:8 SY /T 6602-2004 表A.l海底数字包指标测试规范(专用采集站测试仪)参数设置测试容限测试容限序C20C :!:5C) (一lOC + 60C) 号测试项目注释采样间隔K 增益最小值最大值最小值最大值传输误码元误码误码计数50 传输时间长度64s 0.5ms OdB 5500nV 8000nV 0.5ms 18dB 1000nV 2000nV 。.5ms36dB 500nV 80

26、0日V1ms OdB 3800nV 5000nV 2 噪音1ms 18dB 1000nV 1600nV 1ms 36dB 300nV 500nV 2ms OdB 2800nV 5000nV 2ms 18dB 1()OOnV 1600nV 2ms 36dB 250nV 500nV 0.5ms OdB 1. 5% 2% 0.5ms 18dB. 1% 1.5% 0.5ms 36dB 1% 1. 5% 1ms OdB 1.5% 2% 3 增益精度1ms 18dB 1% 1.5% 正弦信号31. 25Hz 1ms 36dB 1% 1. 5% 2ms OdB 1. 5% 2% 2ms 18dB 1% 1.

27、5% 2ms 36dB 1% 1.5% 测试频率.Hz 低高低高低王f司主f低言I可E 0.5ms 18dB 低r.司主r4 频率响应O.OdB 3.0dB 0.8dB -3.8dB O.OdB 2.9dB 。.8dB-3.9dB 3. 125 325 2m 1创BO.OdB -3.0dB 0.8dB 3.创B。.0dB-2.9dB 0. 8dB 3.7dB 3. 125 206.25 1日B1创BO.OdB -3.0dB 0.8dB -3创B2.2dB -2.9dB 0.8dB 3.7dB 3. 125 412.5 5 谐波畸变2ms 18dB 0.001% 0.0015% 正弦信号15.

28、625Hz 6 共模抑制:2 ms 18dB -90dB - 85dB 正弦信号比31. 25Hz 7 串音2ms 18dB -95dB 90dB 正弦信号31. 25Hz 9 SY/T 6602-2004 表A.2三分量检波器技术性序号1 2 3 4 测试项X , y , 2 分量幅频特性X, y , 2 分量相频特性X, Y分量灵敏度Z分量灵敏度 X对Z的串音C豆 Y对Z的串首C? Z对X的串音C; Z对Y的串音Ca)一般参数设置;b)观测系统设置;c)采集功能;d)记录功能;e)测试功能;f)班报设计;g)噪声处理;h)数据回放。测试设备力锤C500g)电荷放大器专用振动分析仪避振架力锤

29、C500g)电荷放大器专用振动分析仪避振架专用振动分析仪专用横向振动台专用振动分析仪专用垂向振动台专用振动分析仪专用横向振动台专用振动分析仪专用横向振动台专用振动分析仪专用垂向振动台专用振动分析仪专用垂向振动台以上测试结果应符合4.2. 1的相应要求。条件分析仪通道1接入力锤，通道2依次接入三分量检波器X，Y和Z的输出。同时用力锤分别击振对应的X，Y和Z方向，分析仪输出为振幅分析仪通道1接入力锤，通道2依次接入二分量检波器X，Y和Z的输出。同时用力锤分别击振对应的X，Y和Z方向，分析仪输出为相位用横向振动台击振对应的X和Y方向，分析仪i卖出X，Y分量的灵敏度用垂向振动台击振对应的Z方向，在分析

30、仪上读出Z分量的灵敏度用横向振动台击振对应的X方向，在分析仪上i卖出Z分量的输出用横向振动台击振对应的Y方向，在分析仪上i卖出Z分量的输出用垂向振动台击振对应的Z方向，在分析仪上读出X分量的输出用垂向振动台击振对应的Z方向，在分析仪上i卖出Y分量的输出A.3.3.3 中心站对海底设备的联机仪器测试按表A.3进行测试，测试结果应符合4.2.2的相应要求。A.3.3.4 施工作业仿真测试10 要、求与参考曲线偏差1. 5dB 与参考曲线比较时延2ms与参考曲线偏差5% 与参考曲线偏差主二5%Ck =2输出/X灵敏度C%)C豆豆8%白=2输出/Y灵敏度C%)C?8% C;=X输出/2灵敏度C%)C;

31、8% C =Y输出/2灵敏度C%)Cj:8% SY /T 6602-2004 本测试项目主要用于施工作业实际排列进行每日例行测试(见表A.4)测试结果应符合4.2. 2的相应要求。表A.32ms采样时仪器测试列表测试项增益截频输入信号实测值dB Hz 脉冲12/18 O. 5/0. 8尼奎斯特频率2ms脉冲宽度串音任选O. 8尼奎斯特频率31. 25Hz 畸变12/18 O. 8尼奎斯特频率15. 625Hz 噪声任选O. 8尼奎斯特频率接地表A.4施工作业测试列表测试项增益截频输入信号实测值dB Hz 脉冲。.8尼奎斯特频率相应脉冲串音。0.8尼奎斯特频率31. 25Hz. 2ms 噪声12

32、 0.8尼奎斯特频率接地共模。O. 8尼奎斯特频率31. 25Hz, 1ms , 2ms A.3.4 辅助道检测在仪器距激发点大于9km距离的条件下，检查激发震源同步的可靠性及重复性。A.3.S 系统连续工作考核试验采用中心站和海底设备连接组成系统，中心站连续通电96h，同时海底设备连续通电16h，并每隔4h进行一次中心站自检测试和对海底电子设备进行一次仪器测试，结果应符合A.3. 1, A. 3. 3. 2, A. 3. 3. 3的要求。11 -dGA-lAYd咄咄大气，中华人民共和国石油天然气行业标准海底电缆地震数据采集系统SY /T 66022004 今非石油工业出版社出版(北京安定门外安华里二区一号楼)石油工业出版社印刷厂排版印刷新华书店北京发行所发行部880 x 1230毫米16开本1印张30千字印1-10002004年8月北京第1版2004年8月北京第1次印刷书号:155021. 5833 定价:8.00元版权专有不得翻印