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ISSN 2096-7780 CN 10-1665/P

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井下甚宽频带地震仪总体设计研究进展

李丽 罗新恒 杨大克 薛兵 郑重 吕金水

李丽, 罗新恒, 杨大克, 薛兵, 郑重, 吕金水. 井下甚宽频带地震仪总体设计研究进展[J]. 地震科学进展, 2022, (7): 294-301. doi: 10.19987/j.dzkxjz.2022-007
引用本文: 李丽, 罗新恒, 杨大克, 薛兵, 郑重, 吕金水. 井下甚宽频带地震仪总体设计研究进展[J]. 地震科学进展, 2022, (7): 294-301. doi: 10.19987/j.dzkxjz.2022-007
Li Li, Luo Xinheng, Yang Dake, Xue Bing, Zheng Zhong, Lü Jinshui. An introduction of overall design for downhole very broadband seismograph[J]. Progress in Earthquake Sciences, 2022, (7): 294-301. doi: 10.19987/j.dzkxjz.2022-007
Citation: Li Li, Luo Xinheng, Yang Dake, Xue Bing, Zheng Zhong, Lü Jinshui. An introduction of overall design for downhole very broadband seismograph[J]. Progress in Earthquake Sciences, 2022, (7): 294-301. doi: 10.19987/j.dzkxjz.2022-007

井下甚宽频带地震仪总体设计研究进展

doi: 10.19987/j.dzkxjz.2022-007
基金项目: 国家重点研发计划重大科学仪器设备开发专项(2016YFF0103400)资助。
详细信息
    通讯作者:

    李丽(1969-),女,研究员,主要从事地震反演与地下结构探测方法研究。E-mail:lilygrace@cea-igp.ac.cn

  • 中图分类号: P315.62

An introduction of overall design for downhole very broadband seismograph

  • 摘要: 针对2000 m深井观测的国家需求,应用 “解构与重构” 设计思路,共性赋能技术与地震技术深度融合的设计方法,对井下甚宽频带地震仪进行创新性总体设计;电磁兼容性、环境适应性与可靠性设计等定型技术设计;结构、功能与外壳的设计。测试和试运行结果表明,新研制的井下甚宽频带地震仪完全达到设计指标。

     

  • 图  1  PBO计划中叠放式井下地震观测设备示意图

    Figure  1.  Illustration graph of multi-drop borehole seismic observation instrument in PBO plan

    图  2  一体化井下综合观测设备(日本东浓地震科学研究所)结构示意图

    Figure  2.  Content structure graph of integrated borehole comprehensive observation instrument (Tono Research Institute of Earthquake Science, Japan)

    图  3  国内井下综合观测设备示意图

    Figure  3.  Illustration graph of three types of China borehole comprehensive observation instrument

    图  4  井下甚宽频带地震仪主要结构

    1-防水线缆;2-深井防水接头;3-扶正器;4-密封腔;5-采集单元;6-甚宽频带传感器;7-井锁装置;8-导锥

    Figure  4.  Main contents of downhole very broadband seismograph

    1-waterproof cable; 2-deep borehole waterproof joint; 3-centralizer; 4-sealing chamber; 5-data acquisition unit; 6-very broadband sensor; 7-locking device; 8-guide cone

    图  5  井下甚宽频带地震仪的总体设计框图

    Figure  5.  Overall design of downhole very broadband seismograph

    图  6  井下仪器承压结构示意图

    Figure  6.  Illustration graph of pressure bearing structure of downhole instrument

    图  7  承压外壳截面受压图

    Figure  7.  Illustration graph of cross section pressure for pressure bearing shell

    图  8  截面单元体受力示意图

    Figure  8.  Illustration graph of cross section element stress

    图  9  2018年10月22日加拿大温哥华岛附近海域发生M6.7地震

    Figure  9.  A M6.7 earthquake occured near Vancouver Island,Canada on Oct. 22,2018

    图  10  2018年12月16日四川宜宾市兴文县发生M5.7地震

    Figure  10.  A M5.7 earthquake occured in Sichuan Yibin Xingwen on Dec. 16,2018

    图  11  2021年4月28日印度发生M6.2地震

    Figure  11.  A M6.2 earthquake occured in India on Apr. 28,2021

    表  1  井下地震仪外壳选用材料物理参数表

    Table  1.   Physical parameters of shell materials of downhole seismic instruments

    不锈钢钢号密度
    /g•cm−3
    熔点
    /℃
    弹性模量
    /GPa
    热导率λ
    /W•(m•℃)−1
    硬度
    /HB
    膨胀系数
    /μm•(m•°C−1−1
    工作温度
    /℃
    0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH)7.78142019120.336011.2<300
    06Cr19Ni10 (304)8.0019320117.8<300
    0Cr17Ni12Mo2 (316)7.98138019319.721716.0<300
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-19
  • 修回日期:  2022-03-14
  • 网络出版日期:  2022-04-09

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