[發(fā)明專利]地震電磁聯(lián)合勘探系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410490777.0
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104237970B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余剛;何展翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 黨曉林,李永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種地震電磁聯(lián)合勘探系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)采集方法。

背景技術(shù)

地球物理勘探方法主要有地震法、直流電法、磁法、重力法和電磁法等勘探方法。其中電磁法又稱“電磁感應(yīng)法”，根據(jù)巖石或礦石的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性的不同，利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行找礦勘探的方法，統(tǒng)稱為電磁法。

目前，地震技術(shù)在復(fù)雜地區(qū)依然面臨較大挑戰(zhàn)，如上覆地層巖性變化造成速度異常，致使深層成像不準(zhǔn)；深層反射信噪比低，成像不清，巖性識別難，無法確定有利目標(biāo)；地震發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造和地層巖性圈閉異常，如何判斷是否具工業(yè)油氣價(jià)值；油田開發(fā)后期，剩余油氣、油水分布如何有效圈定。由于電磁對高阻地層下目標(biāo)探測效果好于地震，對地層巖性變化反映靈敏，對油氣飽和度變化反應(yīng)靈敏，因此利用電磁法，則有望輔助解決這些問題。但，由于電磁技術(shù)分辨率較低，在精細(xì)勘探中只能作為輔助手段。近幾年，電磁—地震技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，在構(gòu)造帶和特殊目標(biāo)聯(lián)合解釋、油氣圈閉聯(lián)合檢測評價(jià)等方面發(fā)揮了重要作用。

傳統(tǒng)的大地電磁勘探利用天然場源，因此不需要考慮場源的布設(shè)。目前廣泛應(yīng)用的可控源聲頻電磁勘探方法和長偏移瞬變電磁勘探方法都只布設(shè)一個激發(fā)場源,只能在場源附近一定范圍內(nèi)接收電磁場信號，當(dāng)一個場源的激發(fā)能量在遠(yuǎn)距離接收點(diǎn)不能滿足接收信號的性噪比要求時(shí)，才選擇合適位置重新布設(shè)場源。單一激發(fā)場源的信號存在一系列問題：首先，由于地下構(gòu)造的復(fù)雜性，不同位置或方位的激發(fā)場由于電磁場傳輸過程不同會在接收點(diǎn)產(chǎn)生明顯差異；第二，離場源遠(yuǎn)近不同，通過地面、空中和地下到達(dá)接收點(diǎn)的場源信號成分和能量差別很大，因此，接收點(diǎn)的場源特性存在差異。比如近區(qū)，主要為地下直達(dá)波場，而遠(yuǎn)區(qū)則主要為從地面或空中傳播的平面波，因此，接收到的信號嚴(yán)重受非勘探目標(biāo)的影響，在近區(qū)和遠(yuǎn)區(qū)之間還存在著過渡區(qū)，其電磁場特性更為復(fù)雜。因此，傳統(tǒng)可控源電磁法勘探常常因?yàn)閳鲈葱?yīng)不能很好消除使其應(yīng)用效果大打折扣，甚至產(chǎn)生錯誤結(jié)果。

此外，目前野外勘探工作中，地震和電磁數(shù)據(jù)的采集是分開進(jìn)行的，這樣的數(shù)據(jù)采集方式造成了地震電磁聯(lián)合勘探的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種地震電磁聯(lián)合勘探系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)采集方法，以降低地震電磁聯(lián)合勘探的場源效應(yīng)和勘探成本。

為達(dá)到上述降低地震電磁聯(lián)合勘探的勘探成本的目的，本發(fā)明提供了一種地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括：

一地震電磁數(shù)據(jù)采集站，其具有一個三分量地震檢波器，或三個單分量地震檢波器，其通過對應(yīng)的地震數(shù)據(jù)通道與所述地震電磁數(shù)據(jù)采集站的控制器相連，用于采集勘探目標(biāo)區(qū)域的單分量或三分量地震數(shù)據(jù)；

若干組正交的電場傳感器，其通過對應(yīng)的電磁數(shù)據(jù)通道與所述地震電磁數(shù)據(jù)采集站的控制器相連，用于采集所述勘探目標(biāo)區(qū)域的二分量或三分量電場數(shù)據(jù)；

三分量的磁場傳感器，其通過對應(yīng)的電磁數(shù)據(jù)通道與所述控制器相連，用于采集所述勘探目標(biāo)區(qū)域的三分量磁場數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，所述地震數(shù)據(jù)通道和所述電磁數(shù)據(jù)通道均包括：

前置放大器，用于將對應(yīng)的地震檢波器、電場傳感器或磁場傳感器采集到的模擬信號進(jìn)行前置放大處理，獲得放大的模擬信號；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述放大的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲取適于所述控制器處理的數(shù)字信號；

存儲器，用于在所述控制器的控制下保存所述數(shù)字信號。

本發(fā)明的地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，所述地震檢波器為模擬地震檢波器或數(shù)字地震檢波器，所述電場傳感器為不極化電極對，所述的磁場傳感器為磁通門式或感應(yīng)線圈式磁場傳感器。

本發(fā)明的地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，所述電場傳感器的頻帶響應(yīng)范圍覆蓋可控電磁場激發(fā)源的頻帶范圍以及大地或天然電磁場的頻帶范圍；且所述磁場傳感器的頻帶響應(yīng)范圍覆蓋可控電磁場激發(fā)源的頻帶范圍以及大地電磁場的頻帶范圍。

本發(fā)明的地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，每個所述地震數(shù)據(jù)通道和所述電磁數(shù)據(jù)通道均配置有一個獨(dú)立的供電電源。

本發(fā)明的地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，所述地震電磁數(shù)據(jù)采集站為無線遙控地震電磁數(shù)據(jù)采集站。

為達(dá)到上述降低地震電磁聯(lián)合勘探的場源效應(yīng)的目的，一方面，本發(fā)明提供了一種地震電磁聯(lián)合勘探系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

若干個上述的地震電磁聯(lián)合勘探數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集可控電磁場激發(fā)源、天然電磁場源、人工地震源和非人工地震源的勘探數(shù)據(jù)；