[發明專利]地震物理模擬多道采集方法與采集裝置

無效

• 申請號: 00132254.0
• 申請日: 2000-11-14
• 公開（公告）號: CN1299064A
• 公開（公告）日: 2001-06-13
• 發明（設計）人: 王尚旭;魏建新;狄幫讓
• 申請（專利權）人: 石油大學(北京)
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/24
• 代理公司: 北京科龍環宇專利事務所
• 代理人: 孫皓晨,王國權

本發明涉及一種地震物理模擬技術，更確切地說是涉及一種用于地震物理模擬中的數據采集裝置及方法。

地震物理模擬的研究最早始于國外，1927年，Terade和Tsuboi用瓊脂，即一種膠凍作過一個地震物理模型，用電磁脈沖作震源，觀察了諸如地震波隨深度的變化及傳播路線上斷層與河道的影響等情況。1970年，Hilterman.F.J.利用電火花作震源，用紙折成不同形狀來模擬不同的地質構造，記錄了背斜、向斜、褶皺等地質構造的自激自受記錄。早期的實驗主要圍繞大地構造的模型展開，包括一些簡單的二維甚至一維的模型，驗證一些簡單的問題。

隨著時間的推移，地震物理模擬技術得到不斷的發展，如1997年，美國休斯頓大學地震聲學實驗室建成了水槽地震物理模型系統，并成為目前世界各實驗室地震物理模擬系統的基本模型。

圖1中示出一種地震物理模擬自動定位采集系統的基本結構，采用的是目前國內外地震物理模擬實驗中慣用的單點激發單點接收模式，其采集設備包括：地質模型101、水槽(或平臺等傳播介質)102、激發換能器(激發探頭)103、接收換能器(接收探頭)104、超聲震源105、定位采集控制系統(微機)106、高速數據采集器107、放大器108、前置放大器109、定位系統110和定位控制驅動單元(單片機)111。超聲震源105、定位采集控制系統(微機)106、高速數據采集器107和定位控制驅動單元(單片機)111間通過IEEE-488接口總線112連接。

根據地質構造設計地質物理模型101，將該地質物理模型101浸在水槽102中或放置在平臺上，超聲震源105的脈沖發生器發出尖脈沖，送至激發換能器103，由激發換能器103中的壓電陶瓷制成的換能器將電脈沖轉換為超聲波發射。接收換能器104接收經地質物理模型101反射并經傳輸介質傳播回的聲波，轉換為電信號，并進一步經前置放大器109、放大器108放大后送高速數據采集器107進行采集記錄。

目前地震物理模擬的工作方法是：由定位采集控制系統(微機)106向定位控制驅動單元(單片機)111發出命令，定位控制驅動單元(單片機)111控制定位系統110對激發換能器103、接收換能器104進行移動定位，然后由定位采集控制系統(微機)106發出驅動超聲震源105的信號，重復激發換能器103、發射超聲波至地質物理模型101，隨著每一次激發換能器103，定位系統100對接收換能器104進行一次移動定位，接收換能器104接收反射波并轉換成電信號，高速數據采集器107對接收的信號進行數字化處理，最終由定位采集控制系統112按標準格式記錄在硬盤上。

由于定位系統110只有兩個分別與激發換能器103的激發探頭及接收換能器104的接收探頭相連接的手臂，每接收一個數據，就需要激發一次激發探頭，同時控制定位系統110將接收換能器104中的接收探頭移動定位一次，供高速數據采集器107一次采集一道數據。由于整個系統工作時，激發探頭多次激發、同時不斷地多次移動接收探頭，而定位系統110每移動一次手臂都需要較長時間，從而將大部分的工作時間都用在了定位系統110的頻繁移動上，導致了在實驗室地球物理模型的數據采集周期很長的情況，加之所需采集的數據量非常大，使一項采集任務往往需要幾個月才能完成，采集效率相當低下。此外，定位系統110的頻繁移動導致機械磨損增大，還嚴重影響了系統的運行壽命。因此，可以認為：影響實驗室地球物理模型數據采集速度的關鍵問題就是單探頭接收。

為了適應我國石油天然氣勘探開發工作不斷深入、面臨的勘探對象和開發環境越來越復雜、要解決的問題越來越困難的形勢，需要有更高的實驗技術，特別是三維地震勘探的地震物理模擬和基于地質地球物理模型的三維觀測系統的優化設計，三維采集數據量更大，顯然目前的單道數據采集效率是不能滿足這種需要的。

本發明的目的是設計一種地震物理模擬多道采集方法與采集裝置，在不改變現有采集系統結構的基礎上，提高采集效率，以提高實驗效率，提高地震物理模擬的數據采集速度。

本發明采用的是一炮激發、多道接收的工作方式。

本發明的目的是這樣實現的：一種地震物理模擬多道采集方法，其特征在于：

是由激發換能器一次激發、由M個接收換能器多點接收的方法，M為正整數。

所述的由激發換能器一次激發、由M個接收換能器多點接收，是由激發換能器激發一次、由M個接收換能器于多點同時接收和選擇采集M個接收換能器中的一個接收換能器的輸出信號的方法。