[發(fā)明專利]地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其模擬數(shù)據(jù)采集方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610187426.1
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105785435B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李向陽;劉洋;狄?guī)妥?/a>;魏建新;彭蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G01V1/28
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

1.一種地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，應(yīng)用于一種地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：地震物理模型、模擬采集控制系統(tǒng)、激發(fā)換能器、接收換能器和液體槽裝置，所述地震物理模型的底面為平面，且所述地震物理模型置于填充有液體的所述液體槽裝置中；所述液體槽裝置中的液體平面高于所述地震物理模型；所述激發(fā)換能器和接收換能器與所述液體平面完全接觸，且接觸平面與所述液體平面高度相同；所述激發(fā)換能器和接收換能器均與所述模擬采集控制系統(tǒng)連接；

所述激發(fā)換能器，用于向所述地震物理模型發(fā)射第一超聲波信號；

所述接收換能器，用于接收所述地震物理模型反射的第二超聲波信號；

所述模擬采集控制系統(tǒng)，用于控制激發(fā)換能器的超聲波發(fā)射端處于預(yù)先設(shè)置的激發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)，并控制接收換能器的超聲波接收端處于預(yù)先設(shè)置的接收點(diǎn)坐標(biāo)，并從所述第二超聲波信號中采集時間信息，形成第一離散時間序列；

所述液體槽裝置中的液體為一預(yù)設(shè)恒定溫度的水；

所述方法包括：

在水平方向上建立平面直角坐標(biāo)系；

接收一次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)信息，所述實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)信息包括在液體平面上的激發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)和接收點(diǎn)坐標(biāo)；

控制激發(fā)換能器的超聲波發(fā)射端處于所述激發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)，并控制接收換能器的超聲波接收端處于所述接收點(diǎn)坐標(biāo)；

控制所述激發(fā)換能器向地震物理模型發(fā)射第一超聲波信號；

控制接收換能器接收地震物理模型反射的第二超聲波信號；

以預(yù)先設(shè)置的采樣間隔和采樣點(diǎn)數(shù)從所述第二超聲波信號中采集時間信息，形成第一離散時間序列；

對所述第一離散時間序列進(jìn)行校正，生成第二離散時間序列；

根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)的所述第二離散時間序列生成地震物理模型實(shí)驗(yàn)?zāi)M數(shù)據(jù)；

對所述第一離散時間序列進(jìn)行校正，生成第二離散時間序列，包括：

根據(jù)第一超聲波旅行時間差、第二超聲波旅行時間差和所述采樣間隔確定一校正參數(shù)；所述校正參數(shù)為：其中，dt為所述采樣間隔；表示的值采用四舍五入方式取整數(shù)；

根據(jù)所述第一離散時間序列與所述校正參數(shù)，生成所述第二離散時間序列；所述第二離散時間序列為：

其中，s_i′(j)為第i次實(shí)驗(yàn)的第二離散時間序列的第j個采樣點(diǎn)的離散時間值；s_i(j+k)為第i次實(shí)驗(yàn)的第一離散時間序列的第j+k個采樣點(diǎn)的離散時間值；M為所述采樣點(diǎn)數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，還包括：

確定所述激發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)處的地震物理模型表面的第一高程數(shù)據(jù)，并確定所述接收點(diǎn)坐標(biāo)處的地震物理模型表面的第二高程數(shù)據(jù)；

確定當(dāng)前液體平面的第三高程數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，還包括：

確定當(dāng)前超聲波信號在液體槽裝置的液體中的傳播速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)所述第一高程數(shù)據(jù)、第三高程數(shù)據(jù)和超聲波信號在液體槽裝置的液體中的傳播速度，確定當(dāng)前的激發(fā)換能器的超聲波發(fā)射端到地震物理模型表面之間的液體層引起的第一超聲波旅行時間差；

所述第一超聲波旅行時間差為：其中，h₀為所述第三高程數(shù)據(jù)；v₀為超聲波信號在液體槽裝置的液體中的傳播速度；(sx_i,sy_i)為當(dāng)前第i次實(shí)驗(yàn)的激發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)；為第i次實(shí)驗(yàn)的第一高程數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地震物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)所述第二高程數(shù)據(jù)、第三高程數(shù)據(jù)和超聲波信號在液體槽裝置的液體中的傳播速度，確定當(dāng)前的接收換能器的超聲波接收端到地震物理模型表面之間的液體層引起的第二超聲波旅行時間差；

所述第二超聲波旅行時間差為：其中，(rx_i,ry_i)為當(dāng)前第i次實(shí)驗(yàn)的接收點(diǎn)坐標(biāo)；為第i次實(shí)驗(yàn)的所述第二高程數(shù)據(jù)。