[發明專利]地震物理模型實驗系統及其模擬數據采集方法和裝置

有效

• 申請號: 201610187426.1
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105785435B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 李向陽;劉洋;狄幫讓;魏建新;彭蓉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G01V1/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本發明提供了一種地震物理模型實驗系統及其模擬數據采集方法和裝置，涉及地震物理模型采集技術領域。該系統包括：地震物理模型、模擬采集控制系統、激發換能器、接收換能器、液體槽裝置，地震物理模型的底面為平面，且其置于填充有液體的液體槽裝置中；液體槽裝置中的液體平面高于地震物理模型；激發換能器和接收換能器與液體平面完全接觸，且接觸平面與液體平面高度相同；激發換能器和接收換能器均與模擬采集控制系統連接。本發明可以解決當前傳統的地震物理模擬實驗超聲波能量衰減，不足以探測地震物理模型的內部情況，且所采集的數據信噪比較低，以及實驗過程需要大量人工干預，地震物理模型數據采集時間長，采集效率低的問題。

技術領域

本發明涉及地震物理模型采集技術領域，尤其涉及一種地震物理模型實驗系統及其模擬數據采集方法和裝置。

背景技術

當前，隨著油氣勘探技術的發展，我國在現階段的油氣勘探開發的重點目標區幾乎都涉及起伏地表地形，如柴達木盆地、四川盆地和塔里木盆地等處。在起伏地表區域，由于地形的高程變化較大，使得野外地震勘探采集到的地震資料信噪比低、波場復雜，增加了后期地震資料處理與解釋的周期與難度，因此增加了在起伏地表區域油氣勘探的難度。

通過地震物理模型來進行地震物理模擬是地震勘探技術中一種有效的理論與實踐相互驗證的手段，對于研究起伏地表區域的地震波場傳播規律，解決油氣勘探中急需研究的復雜地表地震勘探技術問題等都具有十分重要的意義。當前傳統的通過地震物理模型來進行地震物理模擬實驗的方式如圖1所示，通過計算機控制激發換能器101和接收換能器102分別放置于地震物理模型103表面某點，然后控制激發換能器101發射超聲波(模擬野外地震勘探中的炸藥震源激發)，通過接收換能器102接收并記錄從物理模型內部反射回來的超聲波(模擬野外檢波器接收地下地層界面反射回來的地震波場)，從而在實驗室就可以完成與野外實際勘探中相類似的采集過程。

當前的激發換能器101和接收換能器102均是直接與地震物理模型103的表面接觸的。而對于表面有起伏的地震物理模型，激發換能器和接收換能器與地震物理模型表面是硬接觸的耦合方式，容易導致激發換能器和接收換能器與地震物理模型表面接觸不良，造成超聲波能量穿過接觸面時發生衰減，超聲波能量不足以探測地震物理模型的內部情況，且所采集的數據信噪比較低。另外，由于地震物理模型表面起伏不平，激發換能器和接收換能器難以放置于地震物理模型表面，實驗過程可能還需要大量的人工干預，造成地震物理模型數據采集時間長，采集效率低。

發明內容

本發明的實施例提供一種地震物理模型實驗系統及其模擬數據采集方法和裝置，以解決當前傳統的地震物理模擬實驗超聲波能量衰減，不足以探測地震物理模型的內部情況，且所采集的數據信噪比較低，以及實驗過程需要大量人工干預，地震物理模型數據采集時間長，采集效率低的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種地震物理模型實驗系統，包括：地震物理模型、模擬采集控制系統、激發換能器、接收換能器、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；所述激發換能器和接收換能器均與所述模擬采集控制系統連接；

所述激發換能器，用于向所述地震物理模型發射第一超聲波信號；

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，用于控制激發換能器的超聲波發射端處于預先設置的激發點坐標，并控制接收換能器的超聲波接收端處于預先設置的接收點坐標，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。

具體的，所述液體槽裝置中的液體為一預設恒定溫度的水。