[發(fā)明專利]一種多道地震數(shù)據(jù)不間斷記錄設(shè)備與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910287687.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN109946743B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴彥良;劉保華;李西雙;闞光明;劉晨光;連艷紅;呂彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 自然資源部第一海洋研究所
• 主分類號(hào): G01V1/38
• 分類號(hào): G01V1/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 程華

本發(fā)明公開了一種多道地震數(shù)據(jù)不間斷記錄設(shè)備及方法。所述記錄設(shè)備包括：終端控制平臺(tái)、水下控制中心、穩(wěn)壓電源、降壓電源模塊、震源主機(jī)、地震拖纜以及發(fā)射陣；觸發(fā)采集模式下，所述水下控制中心將地震數(shù)據(jù)編排并記錄到硬盤，同時(shí)炮時(shí)文件增加一條地震數(shù)據(jù)記錄；所述地震數(shù)據(jù)記錄包括炮號(hào)、當(dāng)前地震文件名以及當(dāng)前地震數(shù)據(jù)點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)；在不間斷記錄模式下，所述水下控制中心對(duì)收到的所有地震數(shù)據(jù)進(jìn)行編排后按照預(yù)設(shè)時(shí)間長度進(jìn)行存儲(chǔ)；在震源激發(fā)時(shí)刻，所述水下控制中心輸出觸發(fā)信號(hào)給高壓脈沖源用于震源激發(fā)，同時(shí)炮時(shí)文件增加一條地震數(shù)據(jù)記錄。本發(fā)明不依賴于高精度導(dǎo)航定位授時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)深拖地震數(shù)據(jù)的不間斷記錄，降低了硬件成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震探測領(lǐng)域，特別是涉及一種多道地震數(shù)據(jù)不間斷記錄設(shè)備與方法。

背景技術(shù)

反射地震探測是地球物理勘探中應(yīng)用最為廣泛的方法，在油氣資源探測和地球科學(xué)研究等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。海洋地震勘探起源于陸地地震勘探，海洋地震作業(yè)時(shí)將海洋地震系統(tǒng)設(shè)備安裝在調(diào)查船上，使用海洋專用的地震震源和采集拖纜，在調(diào)查船航行中進(jìn)行地震波的激發(fā)和接收。海洋地震探測已經(jīng)從近岸淺水走向遠(yuǎn)海深水，地震勘探目標(biāo)也日趨復(fù)雜化和精細(xì)化，從而導(dǎo)致當(dāng)前地震數(shù)據(jù)采集成本提高；如何解決日益增長的勘探成本問題成為當(dāng)前地震采集領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

Beasley等(1998)提出了多震源同時(shí)激發(fā)的方法，使用位于在不同空間位置的兩個(gè)震源同時(shí)激發(fā)，通過后處理方法可以將兩個(gè)震源重疊的地震信號(hào)分離開來，可以提高地震數(shù)據(jù)信息量。Berkhout(2008)建議將時(shí)間零重疊激發(fā)的地震作業(yè)模式升級(jí)為重疊激發(fā)的作業(yè)模式，并提出了混合震源地震采集方法，可以使用多種不同類型、不同主頻的震源同時(shí)激發(fā)，可以進(jìn)一步提高地震數(shù)據(jù)信息量。

時(shí)間零重疊激發(fā)的地震作業(yè)模式，震源每一炮的觸發(fā)時(shí)間與采集設(shè)備記錄這一炮的地震數(shù)據(jù)文件的記錄起始時(shí)間是嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的，采集起始時(shí)間一般晚于震源觸發(fā)時(shí)間，這個(gè)延遲時(shí)間叫記錄延遲時(shí)間Tdelay，當(dāng)然Tdelay也可以等于0；時(shí)間零重疊激發(fā)的地震作業(yè)模式，震源的每炮只對(duì)應(yīng)著一個(gè)記錄文件，降低了存儲(chǔ)空間。

重疊激發(fā)的作業(yè)模式，不僅可以應(yīng)用于多震源混合地震采集作業(yè)，也可以應(yīng)用于單震源地震采集作業(yè)；重疊激發(fā)的地震采集方法對(duì)接收記錄系統(tǒng)提出了更高的要求，要求接收記錄系統(tǒng)連續(xù)地、不間斷地進(jìn)行采集、傳輸和記錄。重疊激發(fā)的地震采集方法，接收記錄系統(tǒng)在連續(xù)地、不間斷地進(jìn)行著采集、傳輸和記錄，不可能從開始采集到結(jié)束采集只記錄一個(gè)文件，這樣不安全也不切實(shí)際。因此，接收記錄系統(tǒng)按固定文件長度記錄原始地震文件，例如每10s記錄一個(gè)文件；震源的激發(fā)炮點(diǎn)不再一一對(duì)應(yīng)，一個(gè)地震記錄文件可能存儲(chǔ)了一炮或者更多炮的數(shù)據(jù)。如何將放炮激發(fā)炮點(diǎn)與地震記錄對(duì)應(yīng)起來成為必須考慮的問題。

為解決這個(gè)問題，現(xiàn)有不間斷地震采集作業(yè)是用綜合導(dǎo)航軟件產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖直接觸發(fā)震源放炮。如圖1所示，綜合導(dǎo)航系統(tǒng)接收差分全球定位系統(tǒng)(Differential Global Positioning System，DGPS)信號(hào)和1pps授時(shí)脈沖，這樣綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間被精確同步到UTC時(shí)間；綜合導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)記錄每一次放炮的準(zhǔn)確時(shí)間，這個(gè)時(shí)間通常被記錄在被稱為“導(dǎo)航頭段”的數(shù)據(jù)文件中，這個(gè)時(shí)間使用精確的UTC時(shí)間，時(shí)間精度一般在微秒級(jí)別。

地震采集記錄系統(tǒng)同樣接收DGPS信號(hào)和1pps授時(shí)脈沖，這樣地震采集記錄系統(tǒng)的時(shí)間也被精確同步到協(xié)調(diào)世界時(shí)(Coordinated Universal Time，UTC)時(shí)間，其所不間斷記錄的固定文件長度記錄原始地震文件也使用精確的UTC時(shí)間，時(shí)間精度一般在微秒級(jí)別。

這樣，記錄放炮時(shí)間的“導(dǎo)航頭段”的數(shù)據(jù)文件和不間斷記錄的固定文件長度記錄原始地震文件由于使用統(tǒng)一的UTC時(shí)間系統(tǒng)，在后處理時(shí)就可以重新生成炮時(shí)同步多道地震文件。

但是使用上述這種方法會(huì)存在以下缺陷：