多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋工程地震勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在海洋工程地震勘探作業(yè)中，通常使用海上專用的震源和水聽器拖纜，利用觸發(fā)震源接收地層反射信號進(jìn)行處理后得到海底地層的地震剖面。海洋地震勘探震源類型很多，各種震源的特性不同，在地震勘探中使用不同類型的震源，所獲得地震剖面的穿透深度和分辨率的不同。海洋地震勘探接收拖纜也有諸多類型，拖纜的選用也影響著地震剖面的穿透深度和分辨率。常規(guī)海洋工程地震勘探，在一次探測過程中只能使用某種震源和某種拖纜進(jìn)行探測，只能獲得一套穿透深度和相應(yīng)分辨率的地震剖面，勘探資源得不到充分利用，勘探效率較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)，解決探測深度和分辨能力之間的矛盾，提高勘探效率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案:
[0005]海洋地震勘探中使用一條測量船，搭載多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)，包括拖纜、震源、控制模塊，所述控制模塊包括中央處理器、雙通道地震采集模塊、高精度時(shí)鐘模塊、授時(shí)t吳塊。
[0006]進(jìn)一步地，所述多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)，包括兩條以上拖纜和兩套以上震源，且拖纜數(shù)量多于或等于震源數(shù)量。
[0007]優(yōu)選地，所述控制模塊配置一套以上與拖纜和震源數(shù)量相對應(yīng)的雙通道地震采集模塊，一套雙通道地震采集模塊搭載兩條拖纜與兩套震源。
[0008]優(yōu)選地，每條所述拖纜內(nèi)部至少配置有6個(gè)水聽器組合。
[0009]優(yōu)選地，每條所述拖纜內(nèi)部配置有6?120個(gè)水聽器組合。
[0010]優(yōu)選地，震源可選擇氣槍震源、水槍震源、等離子體震源、Boomer震源中的一種或幾種。
[0011]所述Boomer震源為頻譜主頻約500_3000Ηζ的一種震源。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0013]采用本實(shí)用新型的多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)，可以設(shè)定不同的探測深度與分辨率目標(biāo)，采用多套震源與多條拖纜進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，震源觸發(fā)與數(shù)據(jù)采集有序進(jìn)行，在同一次地震勘探中既能獲得大穿透深度的深層地震數(shù)據(jù)，又可以獲得高分辨率的淺層地震數(shù)據(jù)，更高質(zhì)量地完成勘探目標(biāo)，節(jié)省了資源，提高勘探效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是多震源多拖纜時(shí)序控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2是雙震源雙纜海洋地震勘探方法工作示意圖；
[0016]圖3是雙震源雙纜采集系統(tǒng)各組成部分連接示意框圖；
[0017]圖4a是雙震源雙纜采集系統(tǒng)時(shí)間同步控制裝置時(shí)序圖；
[0018]圖4b是縮短高頻震源觸發(fā)間隔后雙震源雙纜采集系統(tǒng)時(shí)間同步控制裝置時(shí)序圖；
[0019]圖5是雙震源三纜海洋地震勘探方法工作示意圖；
[0020]圖6是雙震源三纜采集系統(tǒng)各組成部分連接示意框圖；
[0021]圖7是雙震源三纜采集系統(tǒng)時(shí)間同步控制裝置時(shí)序圖；
[0022]圖8是三震源三纜海洋地震勘探方法工作示意圖；
[0023]圖9是三震源三纜采集系統(tǒng)各組成部分連接示意框圖；
[0024]圖10是三震源三纜采集系統(tǒng)時(shí)間同步控制裝置時(shí)序圖。
[0025]圖中的標(biāo)號分別為:
[0026]100:控制模塊；201:低頻震源；202:中頻震源；203:高頻震源；301:低頻拖纜；302:中頻拖纜；303:高頻拖纜；401:淺地層；402:中地層；403:深地層。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方案。
[0028]海洋地震勘探中使用一條測量船，地震勘探設(shè)備除震源和拖纜外，還配有控制模塊，包括中央處理器、雙通道地震采集模塊、高精度時(shí)鐘模塊、授時(shí)模塊，雙通道地震采集模塊的數(shù)量與震源、拖纜的數(shù)量相匹配，授時(shí)模塊通常選用GPS授時(shí)系統(tǒng)，將時(shí)間信號輸出到高精度時(shí)鐘模塊，高精度時(shí)鐘模塊和雙通道地震采集模塊準(zhǔn)確控制各震源的激發(fā)時(shí)刻、對應(yīng)拖纜的記錄時(shí)刻與時(shí)錄時(shí)長，使各震源激發(fā)、反射地層數(shù)據(jù)采集有序進(jìn)行，直至完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，同時(shí)獲得多套頻率成分不同的地震剖面資料。
[0029]根據(jù)探測目標(biāo)進(jìn)行震源和拖纜的選擇，也是本實(shí)用新型多震源多拖纜觸發(fā)時(shí)序控制系統(tǒng)所公開的內(nèi)容。目前常用的震源包括氣槍震源、水槍震源、等離子體震源、Boomer震源。氣槍震源頻譜主頻，根據(jù)氣槍容量不同而不同。例如:1500立方英寸容量氣槍震源的頻譜主頻在10-50HZ附近；520立方英寸容量氣槍的頻譜主頻約20-100HZ ；60立方英寸容量氣槍在頻譜主頻約50-250HZ。另外，氣槍震源的另外一個(gè)特點(diǎn)是，可以多條氣槍組合形成陣列震源，氣槍陣列的組合可以影響震源的頻譜和能量；水槍的頻譜主頻約250-1500Hz ;等離子體震源的頻譜主頻約300-1700HZ ；
[0030]震源的子波頻譜影響地震勘探的探測深度和地層分辨能力。震源子波頻譜主頻較低時(shí)例如低于100Hz，地層穿透能力強(qiáng)例如大于1000m，地層分辨率較低例如大于1m ;震源子波頻譜主頻較高時(shí)例如高于1000Hz，地層分辨率高例如優(yōu)于2m，地層穿透能力較差例如小于200m。例如，同時(shí)使用氣槍震源和等離子體震源，氣槍震源的子波頻譜在10Hz左右，而等離子體震源的子波頻譜在1000Hz左右。
[0031]地震拖纜的內(nèi)部水聽器配置影響地震勘探的探測深度和地層分辨率。水聽器組合個(gè)數(shù)多，水聽器主頻低，則可接收深層地震反射信號；水聽器組合個(gè)數(shù)少，水聽器主頻高，則可接收高分辨率的淺層地震信號。在本實(shí)用新型技術(shù)方案中，各條拖纜內(nèi)部采用不同的水聽器配置，分別針對采集不同分辨率和穿透深度的地震資料。例如，使用內(nèi)部配置100個(gè)低頻水聽器組合的、總長度超過200m的拖纜，采集穿透深度超過700m的地震資料；使用內(nèi)部配置25個(gè)中頻水聽器組合的、總長度約50m的拖纜，采集穿透深度約300m的地震資料；使用內(nèi)部配置8個(gè)高頻水聽器組合的、總長度約20m的拖纜，采集穿透深度約150m的地震資料。這種方法可以在同一次地震勘探中既能獲得大穿透深度的深層地震數(shù)據(jù)，又可以獲得高分辨率的淺層地震數(shù)據(jù)，提高勘探效率。
[0032]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型的內(nèi)容作具體說明，實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常認(rèn)為，頻譜主頻10?600HZ的震源為低頻震源，探測深度約為0.8?10km，分辨率約為8 ?120m ；
[0033]頻譜主頻600?1500Hz的震源為中頻震源，探測深度約為100?800m，分辨率約為I?8m ;
[0034]頻譜主頻1500Hz以上的震源為高頻震源，探測深度在10m以下，分辨率達(dá)到米級甚至亞米級；
[0035]通常地，高頻地震拖纜，選擇使用內(nèi)部配置6?12個(gè)水聽器組合的、總長度約15?25m的拖纜，水聽器主頻約500Hz?12kHz ；
[0036]中頻地震拖纜，選擇使用內(nèi)部配置20?25個(gè)水聽器組合的、總長度約40?60m的拖纜，水聽器主頻約20Hz?1kHz ；
[0037]低頻地震拖纜，選擇使用內(nèi)部配置80?120個(gè)水聽器組合的、總長度超過200m的拖纜，水聽器主頻約1Hz?IkHz ；
[0038]實(shí)施例1，雙震源雙纜采集海洋地震勘探:
[0039]如圖2所示，為本實(shí)用新型雙震源雙纜海洋地震勘探方法工作示意圖。圖中表示使用一條低頻水聽器拖纜和一條高頻水聽器拖纜、兩種不同的采集頻率和記錄時(shí)間分別接收來自兩個(gè)震源反射淺地層401與中地層402的地震信號，兩個(gè)震源分別為低頻震源201和高頻震源203，同時(shí)獲得兩套探測深度和分辨率不同的地震剖面。
[0040]如圖3所示，雙震源雙纜海洋地震勘探的具體各組成部分連接框圖。其中雙纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作于主動(dòng)觸發(fā)模式，接口 F和接口 S為雙通道地震采集模塊的兩個(gè)端口，順序輸出觸發(fā)信號。接口 F觸發(fā)信號用于觸發(fā)高頻震源例如，等離子體震源，接口 S觸發(fā)信號用于觸發(fā)低頻震源例如，氣槍震源。高頻震源例如，等離子體震源激發(fā)后，地震反射信號由高頻水聽器拖纜接收，雙纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口 F采集；低頻震源例如，氣槍震源激發(fā)后，地震反射信號由低頻水聽器拖纜接收，由雙纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口 F采集。
[0041]圖4a和圖4b給出了雙震源雙纜地震采集系統(tǒng)的兩種觸發(fā)時(shí)序?qū)嵗龍D，圖中:
[0042]①低頻震源觸發(fā)間隔；
[0043]②高頻震源觸發(fā)間隔；
[0044]③低頻震源與高頻震源之間觸發(fā)間隔；
[0045]④低頻水聽器拖纜記錄長度；
[0046]⑤高頻水聽器拖纜記錄長度。
[0047]如圖4a所示，低頻震源激發(fā)間隔4500ms，即分別在0ms，4500ms，9000ms，……時(shí)激發(fā)。低頻震源激發(fā)后，低頻水聽器拖纜接收地震反射信號，記錄長度800ms。高頻震源激發(fā)間隔4500ms，即分別在1500ms，6000ms，……時(shí)激發(fā)。高頻震源激發(fā)后，高頻水聽器拖纜接收地震反射信號，記錄長度500ms。低頻震源激發(fā)與高頻震源激