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海洋CSEM工作原理是采用船载可移动水平电偶极子源发射电磁波与置于海底的阵列电磁接收器接收来自海底地层的电磁场信号来配合完成的,通过对接收到的电磁场信号处理解释得到海底地层的电阻率分布,借助电阻率与储层含油气饱和度的密切关系,用于直接探测海底地层下的含油气性。其优点有:深水区适应性强、连续测量方便、探测范围大、成本低、效率高、耗时短、受自然条件的影响较小、抗干扰能力强,最为重要的是可控源电磁探测技术可以提高油气检测的可靠性,大致确定含油气区异常的相对位置和含油气高阻层异常的似深度。我国至今仍没有实用化的CSEM相关设备,CSEM相关方法理论研究也处于只有高等院校和个别研究院所的分散研究阶段。我国海域还未进行过一次CSEM探测。开展该项技术的研究,打破国外的技术封锁和垄断,势在必行。而传感器作为整个设备中接收信号的核心器件,它的好坏将会直接影响到海底含油气性的结果分析,最后影响到整个探测工作的成败。所以如何选择和制作出能满足需求的传感器变得尤为重要的。本文主要针对沉底式的CSEM方法做分析研究。其优点在于:接收装置可以放置在海床表面,发射源位于海底向上30到50m的距离前行,这种工作方式使得发射的电磁信号穿透能力强,对地层以下较浅的目标探测分辨率高。本文的主要研究内容如下:1.分析海洋可控源电磁勘探的工作原理、工作方式分类和勘探设备。2.对海洋可控源电磁法的接收系统的硬件总体设计做分析与研究。重点对舱体装置的材料选取、安全承压性、结构设计的合理性与接收系统的沉放和回收过程做分析研究。3.对海底电场信息采集技术做分析研究。首先分析水下电场测量的工作原理,对电极材料的选取及基本制作工艺做分析研究,最后提出结构设计方案。4.对海底磁场信息采集技术做分析研究。从海底磁场测量的工作原理出发,对弱磁检测技术做介绍,研究磁传感器的结构设计及线圈构成的振荡电路,完成相关参数的公式推导,对线圈设计和磁芯设计做分析研究。本文的研究侧重于磁场传感器的分析研究及设计上。首先阐述其工作原理,对线圈电路中三个电气参数做计算推导并分析其影响因素,提出了相关参数的设计标准,并对磁芯有效磁导率做优化分析。而后完成了对磁芯和线圈的优化设计方案。最后得出结论:在制作海底磁传感器时磁芯的长径比应选取m=20~60之间为最佳及绕组长度与磁芯长度的比值绕磁比应选取A=0.4~0.7为最佳。