[發明專利]地震波傳播速度獲取方法、測深方法及地震波觀測系統

有效

• 申請號: 201610367430.6
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN106019372B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 甘平;黃揚帆;曾彩蘭;張宇;吳青晨;朱國仁;王揚
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 劉念芝

技術領域

本發明涉及一種地震波傳播速度獲取方法、測深方法及地震波觀測系統。

背景技術

為了得到能夠系統地追蹤目的層的地震記錄，在野外觀測時必須適當地選擇觀測系統、激發點組合方式以及記錄儀器參數等。而觀測系統的選擇是其中重要的組成部分，目前的觀測系統主要有:端點(見圖1及圖2)和中間放炮兩種形式(見圖3)。這兩種獲得共反射點道集的方法都是在測線上通過有規律地同時移動激發點與接收排列來達到對地下界面反射點重復采集的目的，這種觀測系統也稱為多次覆蓋觀測系統。如圖4，多次覆蓋觀測系統的具體做法是：

為了了解界面上的R點的情況，不只在O₁點激發、在D₁點接收，還分別在O₂激發、D₂接收，O₃激發、D₃接收，它們以O₁D₁的中點M對稱地分布。如果界面水平則R點在地面的投影與M點(叫共中心點)重合，并且每次觀測到的都是來自R點的反射，R點就叫這些道的共中心點，這些道組成的道集是R點的共反射點道集。該方法也稱單邊放炮多次覆蓋方法，該方法需要多次測試，且每次測試都要在測線上同時將激發點與接收點同時移動一定的道數，這種方法不僅會耗費大量的時間，而且會浪費不必要的人力去挪動檢波器，還需計算共反射點，所以工作量非常大，且計算難度比較大。所以如何更高效的解決當前問題就顯得尤為重要。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：提供一種能夠降降低工作量、只需一次激發即可獲取反射波的傳輸速度的地震波傳播速度獲取方法、測深方法及地震波觀測系統。

為解決上述技術問題，本發明采取的一個技術方案是：提供一種地震波觀測系統，包括布置于被觀測地位置處的多個排成一直線的等間距的地震檢波器以形成地震檢波器組件，每一個地震檢波器均與上位機相連，還包括分別靠近地震檢波器組件的兩個端頭位置的地震波激發器；當進行觀測時，使兩個地震波激發器同時發出地震波，每一個地震檢波器均接收兩個地震波激發器發出的震動信號，并將震動信號轉換為對應的電信號后上傳至上位機，所述上位機接收到兩個電信號后，分別從兩個電信號中獲取到對應的反射波信息，并計算兩個反射波先后到達所述地震檢波器的時間，得到兩個反射波到達同一個地震檢波器的時間差，然后確定每一個地震檢波器與每一個地震波激發器的距離，從而得到距離差，根據距離差與時間差得到反射波的傳播速度。

其中，所述傳播速度通過以下公式得到：

其中，v為傳播速度，S1為位于其中一端的地震波激發器被激發后產生的反射波在層間傳播路程的一半，S2為位于另一端的地震波激發器被激發后產生的反射波在層間傳播路程的一半，t為兩個反射波到達同一個地震檢波器的時間差。

為解決上述技術問題，本發明采取的一個技術方案是：提供一種地震波傳播速度獲取方法，包括以下步驟：

將地震波觀測系統布置于被觀測地位置；

將地震波觀測系統中的每一個地震檢波器與上位機相連；

使地震波觀測系統中的兩個地震波激發器同時發出地震波；

使每一個檢波器均接收兩個地震波激發器發出的震動信號將轉換為對應的電信號后上傳至上位機；

使上位機接收到兩個電信號后，分別從兩個信號中獲取到對應的反射波信息，計算兩個反射波先后到達所述地震檢波器的時間，從而得到兩個反射波到達同一個地震檢波器的時間差；

上位機確定每一個地震檢波器與每一個地震波激發器的距離，從而得到距離差；

根據距離差與時間差得到反射波的傳播速度。

其中，所述傳播速度通過以下公式得到：

其中，v為傳播速度，S1為位于其中一端的地震波激發器被激發后產生的反射波在層間傳播路程的一半，S2為位于另一端的地震波激發器被激發后產生的反射波在層間傳播路程的一半，t為兩個反射波到達同一個地震檢波器的時間差。

其中，通過以下步驟將地震波觀測系統布置于被觀測地位置：

將多個地震檢波器等間距的布置于被觀測地位置處，布置于地面上后的多個地震檢波器排列呈一直線，形成地震檢波器組件；

將第一個地震波激發器布置于被觀測地位置處，使其位于直線左側的一個地震檢波器的左側；