一种检测可控震源激发波场均匀性的方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种检测可控震源激发波场均匀性的方法及设备，应用于地震勘探【技术领域】。该方法包括：采集可控震源激发过程产生的波场信号；通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定可控震源激发波场的均匀性。该设备包括：信号采集装置，用于采集可控震源激发过程产生的波场信号；均匀性分析装置，用于通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定可控震源激发波场的均匀性。本发明可用于指导高精度可控震源的设计及生产，有利于降低可控震源自身对地震波各向异性的影响，也可用于对不同类型可控震源的激发效果进行评价，为确定可控震源作为激发源对最终地震资料中的各向异性是否有影响提供可靠依据。
【专利说明】一种检测可控震源激发波场均匀性的方法及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及地震勘探【技术领域】，具体地，涉及一种检测可控震源激发波场均匀性的方法及设备。
【背景技术】
[0002]随着国民经济发展对环境资源的依赖，油气勘探以及其它环境资源的勘探活动从常规勘探向着高密度、高精度方向的发展，可控震源作为地震勘探中重要的激发环节，其激发信号品质对能否满足高精度地震勘探的需求至关重要。
[0003]在进行高精度可控震源激发信号优化设计研究阶段，发现常规可控震源激发信号的近源地表波场和预先设计的低频可控震源激发信号的近源地表波场有明显差异，主要表现在平板长短轴方向上同半径测点的相位、带宽及时频强度的差异，因此检测分析可控震源近源地表波场，可用于参照评价可控震源激发信号的品质。
[0004]目前在以可控震源作为激发源的油气资源勘探中，大都会认为接收到的地震资料中的各向异性是由大地的非均匀性等的地质原因引起的，很少考虑使用可控震源作为激发源本身在激发地震波过程中对最终地震资料的各向异性是否会带来影响，以及如何通过一种检测分析方法对可控震源激发的地震波在可能产生的激发非均匀性方面提供相应的分析与判断。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的主要目的在于提供一种检测可控震源激发波场均匀性的方法及设备，以提供一种对可控震源所激发波场的均匀性进行检测分析的技术。
[0006]为了实现上述目的，本发明实施例提供一种检测可控震源激发波场均匀性的方法，包括:
[0007]采集可控震源激发过程产生的波场信号；
[0008]通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
[0009]相应的，本发明还提供一种检测可控震源激发波场均匀性的设备，包括:
[0010]信号采集装置，用于采集可控震源激发过程产生的波场信号；
[0011]均匀性分析装置，用于通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
[0012]借助于上述技术方案，本发明在采集可控震源激发过程产生的波场信号后，通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性，本发明可用于指导高精度可控震源的设计及生产，有利于降低可控震源自身对地震波各向异性的影响，也可用于对不同类型可控震源的激发效果进行评价，为确定可控震源作为激发源对最终地震资料中的各向异性是否有影响提供了依据。【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本发明提供的检测可控震源激发波场均匀性的方法流程示意图；
[0015]图2是本发明提供的一种地震检波器设置示意图；
[0016]图3是本发明提供的另一种地震检波器设置示意图；
[0017]图4是本发明提供的可控震源激发波场三维动态显示截图；
[0018]图5是本发明提供的检测可控震源激发波场均匀性的设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明提供一种检测可控震源激发波场均匀性的方法，如图1所示，该方法包括:
[0021]步骤S11，采集可控震源激发过程产生的波场信号；
[0022]步骤S12，通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
[0023]基于在各向同性的地震波场中，不同方位上距离震源相同空间距位置处的波场信号具有相同相位、频率、振幅的特点，本发明通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，即可确定所述可控震源激发波场的均匀性。
[0024]本发明可用于指导高精度可控震源的设计及生产，也可用于对不同类型可控震源的激发效果进行评价，为确定可控震源作为激发源对最终地震资料中的各向异性是否有影响提供了依据。
[0025]具体实施时，为保证所采集到的信号具有可比性，步骤Sll应在可控震源激发波场的对称位置处采集波场信号，从而为步骤S12提供可靠的数据基础。
[0026]在一种较佳的实施例中，如图2所示，本发明以可控震源的振动器21的活塞杆22所在垂线为中心，在同一水平面上均匀布置多个地震检波器23，且相邻地震检波器之间间隔同一设定距离，并利用所述多个地震检波器采集可控震源激发过程产生的波场信号。
[0027]在另一种较佳的实施例中，如图3所示，本发明以可控震源的振动器31为中心均匀布置多个地震检波器32，且相邻地震检波器之间间隔同一设定距离，并利用所述地震检波器采集可控震源激发过程产生的波场信号。
[0028]具体实施时，可根据期望观测到的地震波最高频率来确定相邻地震检波器之间的间隔距离，例如可以为0.3m?0.5mο
[0029]本发明利用在各向同性的地震波场中，不同方位上距离震源相同空间距位置处的波场信号具有相同相位、频率、振幅的特点，可通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位、频率、振幅等属性来判断可控震源激发波场的均匀性。[0030]在一种较佳的实施例中，本发明通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性，具体为:
[0031]根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差异和/或频带宽度差异和/或时频强度差异，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
[0032]具体的，当通过相位差异判断可控震源激发波场的均匀性时，若不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位相同，则可确定可控震源激发波场为各向同性，否则，确定可控震源激发波场为各向异性。
[0033]具体的，当通过频带宽度差异判断可控震源激发波场的均匀性时，若不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的频带宽度相同，则可确定可控震源激发波场为各向同性，否则，确定可控震源激发波场为各向异性。
[0034]具体的，当通过时频强度差异判断可控震源激发波场的均匀性时，若不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的时频强度相同，则可确定可控震源激发波场为各向同性，否则，确定可控震源激发波场为各向异性。
[0035]需要说明的是，在实施本发明时，可以根据实际情况去选择合适的波场信号属性进行对比，以达到可控震源激发波场均匀性的目的，本发明对所采用的波场信号属性不作具体限定，即以上说明仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何波场信号属性进行对比均应包含在本发明的保护范围之内。
[0036]进一步的，本发明还可以包括:根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差绝对值大小和/或频带宽度差绝对值大小和/或时频强度差绝对值大小，确定所述可控震源激发波场的均匀性程度。
[0037]具体的，当通过相位差异判断可控震源激发波场的均匀性时，若不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差异越大，即相位差的绝对值越大，则可确定可控震源激发波场的均匀性程度越差，各向异性越明显。
[0038]具体的，当通过频带宽度差异判断可控震源激发波场的均匀性时，若不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的频带宽度差异越大，即频带宽度差的绝对值越大，则可确定可控震源激发波场的均匀性程度越差，各向异性越明显。
[0039]具体的，当通过时频强度差异判断可控震源激发波场的均匀性时，若不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的时频强度差异越大，即时频强度差的绝对值越大，则可确定可控震源激发波场的均匀性程度越差，各向异性越明显。
[0040]为使用户能直观地了解可控震源激发波场的形态及变化情况，进一步的，本发明还可以包括:利用所述采集到的波场信号，三维动态显示所述可控震源激发波场的形态。
[0041]如图4所示为本发明对某可控震源激发波场进行信号采集后，利用三维动态显示技术呈现的波场形态截图。
[0042]相应的，本发明还提供一种检测可控震源激发波场均匀性的设备，如图5所示，该设备包括:
[0043]信号采集装置51，用于采集可控震源激发过程产生的波场信号；
[0044]均匀性分析装置52，用于通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性。[0045]在一种较佳的实施例中，信号采集装置51具体包括:
[0046]以可控震源的振动器活塞杆所在垂线为中心，在同一水平面上均匀布置的多个地震检波器，所述地震检波器相邻之间间隔同一设定距离；或者，
[0047]以可控震源的振动器为中心均匀布置的多个地震检波器，所述地震检波器相邻之间间隔同一设定距离。
[0048]在一种较佳的实施例中，均匀性分析装置52具体用于:根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差异和/或频带宽度差异和/或时频强度差异，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
[0049]在一种较佳的实施例中，该检测可控震源激发波场均匀性的设备还包括:均匀程度分析装置，用于根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差绝对值大小和/或频带宽度差绝对值大小和/或时频强度差绝对值大小，确定所述可控震源激发波场的均匀性程度。
[0050]在一种较佳的实施例中，该检测可控震源激发波场均匀性的设备还包括:三维显示装置，用于利用所述采集到的波场信号，三维动态显示所述可控震源激发波场的形态。
[0051]本发明在采集可控震源激发过程产生的波场信号后，通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性，本发明可用于指导高精度可控震源的设计及生产，有利于降低可控震源自身对地震波各向异性的影响，也可用于对不同类型可控震源的激发效果进行评价，为确定可控震源作为激发源对最终地震资料中的各向异性是否有影响提供依据。
[0052]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种检测可控震源激发波场均匀性的方法，其特征在于，包括: 采集可控震源激发过程产生的波场信号； 通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
2.根据权利要求1所述的检测可控震源激发波场均匀性的方法，其特征在于，所述的采集可控震源激发过程产生的波场信号，具体为: 以可控震源的振动器活塞杆所在垂线为中心，在同一水平面上均匀布置多个地震检波器，且相邻地震检波器之间间隔同一设定距离，并利用所述多个地震检波器采集可控震源激发过程产生的波场信号；或者， 以可控震源的振动器为中心均匀布置多个地震检波器，且相邻地震检波器之间间隔同一设定距离，并利用所述地震检波器采集可控震源激发过程产生的波场信号。
3.根据权利要求1所述的检测可控震源激发波场均匀性的方法，其特征在于，所述的通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性，具体为: 根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差异和/或频带宽度差异和/或时频强度差异 ，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
4.根据权利要求3所述的检测可控震源激发波场均匀性的方法，其特征在于，所述方法还包括: 根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差绝对值大小和/或频带宽度差绝对值大小和/或时频强度差绝对值大小，确定所述可控震源激发波场的均匀性程度。
5.根据权利要求1所述的检测可控震源激发波场均匀性的方法，其特征在于，所述方法还包括: 利用所述采集到的波场信号，三维动态显示所述可控震源激发波场的形态。
6.一种检测可控震源激发波场均匀性的设备，其特征在于，包括: 信号采集装置，用于采集可控震源激发过程产生的波场信号； 均匀性分析装置，用于通过对比不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
7.根据权利要求6所述的检测可控震源激发波场均匀性的设备，其特征在于，所述信号采集装置具体包括: 以可控震源的振动器活塞杆所在垂线为中心，在同一水平面上均匀布置的多个地震检波器，所述地震检波器相邻之间间隔同一设定距离；或者， 以可控震源的振动器为中心均匀布置的多个地震检波器，所述地震检波器相邻之间间隔同一设定距离。
8.根据权利要求6所述的检测可控震源激发波场均匀性的设备，其特征在于，所述均匀性分析装置具体用于: 根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差异和/或频带宽度差异和/或时频强度差异，确定所述可控震源激发波场的均匀性。
9.根据权利要求8所述的检测可控震源激发波场均匀性的设备，其特征在于，所述设备还包括: 均匀程度分析装置，用于根据所述不同方位上距离可控震源振动器相同距离处的波场信号的相位差绝对值大小和/或频带宽度差绝对值大小和/或时频强度差绝对值大小，确定所述可控震源激发波场的均匀性程度。
10.根据权利要求6所述的检测可控震源激发波场均匀性的设备，其特征在于，所述设备还包括: 三维显示装置，用于利用所述采集到的波场信号，三维动态显示所述可控震源激发波场的形态。·
【文档编号】G01V13/00GK103592699SQ201310532920
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】马磊, 陶知非 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司