[發(fā)明專利]電磁式可控震源地震信號檢測方法

無效

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• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102636807A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 姜弢;楊志超;林君;徐學純;賈海青
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V1/16
• 分類號: G01V1/16;G01V1/20
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術領域：

本發(fā)明涉及一種電磁式可控震源地震信號檢測方法，尤其是基于激發(fā)信號估計的電磁式可控震源地震信號的檢測方法。

背景技術：

現(xiàn)有的電磁式可控震源地震勘探方法，由于對環(huán)境的無破壞性，在地震勘探中受到越加廣泛的關注。可控震源地震勘探存在的主要問題，是震源能量弱，背景噪聲強，因此接收數(shù)據(jù)的信噪比較低，為此研究高精度的可控震源地震信號檢測方法具有重要意義。當前可控震源地震信號檢測，一般采用互相關檢測方法，而互相關檢測，需要選擇合適的相關參考信號。根據(jù)相關檢測原理，參考信號應選取震源的實際激發(fā)信號，但是激發(fā)信號無法直接測量得到。常用的互相關檢測方法，以震源控制系統(tǒng)控制信號或基板附近采集的地震信號作為參考信號，由于二者與實際激發(fā)信號存在著不相似性，當震源與地面耦合不好或地下結構復雜時，信號檢測質量下降。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于激發(fā)信號估計的電磁式可控震源地震信號的檢測方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明通過對可控震源信號激發(fā)及采集過程的系統(tǒng)分析，提出一種基于震源激發(fā)信號重構的相關檢測參考信號設計方法，主要思想是通過對基板附近檢波器信號分析，合理設計濾波器，利用各種地震波到時不一致特點，提取直達波信號，在此基礎上應用反濾波處理，估計震源實際激發(fā)信號。

本發(fā)明的主要優(yōu)勢在于震源激發(fā)信號估計時充分考慮了以下兩方面因素：一是針對每個震源點采集記錄估計震源激發(fā)信號，充分考慮了不同震源(炮)點的電磁式可控震源耦合特殊性；二是考慮了復雜地質條件下基板信號摻雜了大量雜波干擾，以致引起信號檢測時出現(xiàn)大量虛假多次波的問題。

電磁式可控震源地震信號檢測方法，包括下列順序和步驟：

a、在勘探區(qū)域，采用電磁式可控震源地震數(shù)據(jù)采集時，在每個震源點，令震源基板與大地充分接觸，實現(xiàn)震源與大地的良好耦合；

b、觀測系統(tǒng)設計時，對每個震源點，都需要在震源基板附近放置地震檢波器；檢波器位置選擇遵循如下原則，即以檢波器接收信號不飽和為前提，檢波器盡可能離震源距離近，且與地下良好耦合；

c、在距震源基板10-50cm處設置檢波器，將震源基板附近檢波器和最后一個檢波器分別與地震儀連接，使得地震儀記錄各道原始數(shù)據(jù)的同時也記錄基板附近檢波器信號；

d、根據(jù)震源控制信號s(t)，構建其匹配濾波器h(t)；

e、提取每個震源點地震記錄的基板附近信號，記為v(t)；

f、將此匹配濾波器作用于基板附近信號，得到輸出信號其中代表卷積運算符號；

g、從v(t)中提取初至信號d(t)，作為直達波的估計，由于引入卷積運算，此時直達波為地震子波形式；

h、通過反褶積運算，將d(t)變換為激發(fā)信號本來的調頻形式g(t)，g(t)即為對激發(fā)信號的估計；

i、以g(t)為參考信號，對可控震源單炮記錄做互相關檢測，即得到包含震源子波的地震記錄。

有益效果：經試驗，本發(fā)明適于任何電磁式可控震源地震數(shù)據(jù)檢測過程，尤其適于可控震源與地面耦合不好或地質體結構復雜，勘探條件較差的可控震源地震信號檢測，本發(fā)明與現(xiàn)有的以震源控制信號、基板附近信號為相關參考信號的互相關檢測方法相比，檢測結果信噪比得到顯著的提高。尤其是解決了在金屬礦區(qū)用地震勘探方法找礦由于信噪比低而不能的問題；本發(fā)明使得地震勘探能夠用于金屬礦區(qū)的地震數(shù)據(jù)采集和金屬礦藏的尋找。

附圖說明：

附圖1為可控震源激發(fā)及信號采集過程流程圖

附圖2a為實測數(shù)據(jù)與重構信號相關地震剖面圖

附圖2b為實測數(shù)據(jù)與基板附近信號相關地震剖面圖

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例作進一步的詳細說明：

基于激發(fā)信號估計的電磁式可控震源地震信號檢測方法，通過對基板附近檢波器信號分析，利用各種地震波到達時間不一致特點，提取直達波信號，再通過反濾波處理，達到估計震源實際激發(fā)信號的目的。

以遼寧某金屬礦一個單炮點的數(shù)據(jù)采集為例，說明了與本發(fā)明相關的可控震源地震信號激發(fā)及基板附近信號采集過程，系統(tǒng)分析了基板附近信號特點，提出震源激發(fā)信號的檢測方法。

基于激發(fā)信號估計的電磁式可控震源地震信號檢測方法，包括下列順序和步驟：

a、在勘探區(qū)域，采用電磁式可控震源地震數(shù)據(jù)采集時，在每個震源(炮)點，令震源基板與大地充分接觸，實現(xiàn)震源與大地的良好耦合；