本技术涉及地球物理勘探，特别是涉及一种基于震电联合勘探的井地三维观测系统。
背景技术：
1、地球物理勘探是资源勘查与工程地质评价的关键技术手段，其中浅层地震波法与电阻率法作为两种主流方法，被广泛应用于获取地下结构信息。浅层地震波法通过人工震源激发地震波并接收其反射信号，从而解析目标体形态与埋深；而高密度电阻率法则通过地表布设的电极阵列建立电流场，测量电位差以反演地下电阻率分布，进而推断地质体的物性特征。此外，井间地震波ct等技术通过钻孔间穿透式观测，进一步提升了探测精度。
2、然而，上述现有技术均存在一个核心缺陷：依赖单一物理参数进行反演解释，导致数据维度不足、分辨率有限，在复杂地质条件下易出现成像多解性、精度随深度急剧衰减等问题，难以满足高精度、全空间三维成像的勘探需求。故，亟需改进。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高勘探精度的一种基于震电联合勘探的井地三维观测系统。
2、第一方面，本技术提供了一种基于震电联合勘探的井地三维观测系统，该系统包括：激发装置，部署于井下钻孔中，用于在同一激振点分别激发地震波信号以及向地下供入激励电流。
3、接收装置，包括布设于地面的一系列地面接收模块和布设于至少一个接收钻孔中的井中接收模块；地面接收模块与井中接收模块均集成了地震波信号接收单元与电位信号接收单元，用于同步接收由激发装置激发所产生的地震波信号、以及由激励电流建立的电场中的电位信号。
4、数据处理装置，与接收装置通信连接，被配置为接收地震波信号与电位信号，并根据地震波信号与电位信号确定地下目标体的波速度参数与电阻率参数，以实现地下目标体的三维成像。
5、在其中一个实施例中，该系统还包括时钟同步装置，时钟同步装置包括：地面时钟源，用于生成基准时钟信号，并通过声波通信通道下发至井下。
6、井下时钟单元，内置压控晶体振荡器vcxo，用于生成井下时钟信号。
7、环境采集单元，被配置为：采集信号传输路径的机械应力参数、环境温度参数及井眼几何参数。
8、同步校正单元，被配置为执行以下操作：将基准时钟信号与井下时钟信号进行相位比对，输出反映两者时间差异的时钟偏差值；以机械应力参数、环境温度参数及井眼几何参数作为输入，通过时延扰动预测模型，确定前馈控制量；以时钟偏差值为输入，通过反馈控制器的闭环调节算法，确定反馈控制量；以前馈控制量、反馈控制量作为输入，通过加权融合运算生成同步控制指令；将同步控制指令作为vcxo的频率调节输入，通过改变vcxo的控制电压实现井下时钟信号的频率校准，以使井下时钟信号与基准时钟信号同步；其中，激发装置根据同步后的井下时钟信号触发地震波激发与电流供电，接收装置中的各地面接收模块与井中接收模块根据同步后的井下时钟信号独立地进行数据采集，构成分布式节点观测网络。
9、在其中一个实施例中，环境采集单元被进一步配置为：测量基准时钟信号从地面到井下的下行传播时间，以及井下时钟信号从井下到地面的上行传播时间；以下行传播时间与上行传播时间为输入，计算得到原始传播时延差；相应的，同步校正单元在执行将基准时钟信号与井下时钟信号进行相位比对，输出反映两者时间差异的时钟偏差值时，被进一步配置为：调用预建的声速补偿模型，将机械应力参数、环境温度参数及井眼几何参数作为声速补偿模型的输入，输出得到声速修正量；以原始传播时延差和声速修正量为输入，通过补偿运算生成最终传播时延差；以最终传播时延差为输入，重建消除传播延迟影响的基准时钟信号；将重建的基准时钟信号与井下时钟信号进行相位比对，输出反映两者时间差异的时钟偏差值。
10、在其中一个实施例中，声速补偿模型通过多参数协同映射构建，具体逻辑为：以机械应力参数为输入，通过实验数据拟合建立机械应力-声速第一映射关系，输出应力影响下的声速修正系数。
11、以环境温度参数为输入，通过温度-声速特性实验建立温度-声速第二映射关系，输出温度影响下的声速修正系数。
12、以井眼几何参数为输入，建立井眼几何-声速衰减系数第三映射关系，输出路径衰减导致的声速修正系数。
13、以第一映射关系输出的声速修正系数、第二映射关系输出的声速修正系数及第三映射关系输出的声速修正系数作为综合输入，通过加权求和生成最终的声速修正量。
14、在其中一个实施例中，同步校正单元在执行以前馈控制量、反馈控制量作为输入，通过加权融合运算生成同步控制指令时，被进一步配置为：对机械应力参数与环境温度参数进行时序分析，得到机械应力参数的应力变化率和环境温度参数的温度变化率；通过三轴加速度计采集井下机械振动对应的振动强度数据；以应力变化率、温度变化率和振动强度数据为输入，通过权重分配算法动态确定前馈权重系数与反馈权重系数；以前馈控制量、反馈控制量、前馈权重系数与反馈权重系数作为输入，通过加权融合运算生成同步控制指令；其中，前馈权重系数的计算以时钟偏差值的变化率和振动强度数据为输入，且与两者呈正相关关系；反馈权重系数的计算以时钟偏差值的变化率和振动强度数据为输入，且与两者呈负相关关系；前馈权重系数与反馈权重系数的总和为固定值1。
15、在其中一个实施例中，井下时钟单元还包括控制灵敏度校准模块，被配置为按以下逻辑执行操作：在时钟同步稳定阶段，向vcxo注入预设频率的测试信号；以vcxo对测试信号的输出响应为输入，检测并记录vcxo的频率响应特性；以机械应力参数、环境温度参数为输入，基于频率响应特性动态调整电压-频率转换关系；以调整后的电压-频率转换关系为输入，计算得到补偿分量；相应的，基于补偿分量和同步校正单元输出的同步控制指令作为vcxo的频率调节输入。
16、在其中一个实施例中，时钟同步装置还包括失效诊断模块，被配置为按以下逻辑执行操作：以同步校正单元输出的同步控制指令和时钟偏差值为输入，当同步控制指令达到硬件调节极限且时钟偏差值超过预设允许阈值时，判定为同步失效状态；在同步失效状态下启动分级响应策略，具体逻辑为：以同步失效判定结果为输入，启用备份时钟源作为临时基准，并切换至开环控制模式；若开环控制模式运行预设时间后仍处于同步失效状态，则禁用时延扰动预测模型对应的前馈控制量的输出；若禁用前馈控制量后仍处于同步失效状态，则复位反馈控制器的积分运算单元以清除累积误差。
17、在其中一个实施例中，系统还包括模型校验模块，被配置为按以下逻辑执行操作：以分级响应策略激活信号为输入，当分级响应启动时，采集机械应力参数的应力波动幅度与环境温度参数的温度波动幅度；以应力波动幅度与温度波动幅度为输入，通过统计算法计算得到动态误差阈值；若最终传播时延差连续n次超出动态误差阈值，则触发声速补偿模型的更新程序；其中，n为大于等于1的正整数。
18、在其中一个实施例中，声速补偿模型的更新程序，具体包括：以钻井液状态监测信号为输入，在钻井液处于稳定状态时，通过声波通信通道发送包含多个离散频率的多频测试信号；以接收端采集的多频测试信号为输入，通过抗干扰算法提取各频率点对应的信号传播时间；以信号传播时间和对应频率为输入，反向校准声速补偿模型中的映射关系参数，完成声速补偿模型的更新。
19、在其中一个实施例中，声速补偿模型在构建机械应力-声速第一映射关系时，被进一步配置为：通过分布式压力传感器阵列采集钻井液的湍流强度、气泡体积分数及流速梯度，生成钻井液流态时空特征参数；基于震电联合观测数据提取地震波与电磁波的传播速度差值，计算震电信号衰减系数，量化声速与地层电性参数的耦合关系；建立流态特征参数、震电衰减系数与机械应力修正系数的三维关联模型，通过高斯过程回归算法优化第一映射关系的拟合残差；动态分配流态特征参数、震电衰减系数及原始机械应力参数的贡献度，生成耦合校正后的应力影响声速修正系数，作为第一映射关系的输出。
20、上述一种基于震电联合勘探的井地三维观测系统，本技术提供的基于震电联合勘探的井地三维观测系统，通过在同一激振点并下激发地震波信号与激励电流，并利用井-地联合布设的接收装置同步采集地震波信号与电位信号，实现了地震波速度与电阻率两种地球物理参数的原位同步采集与联合反演。该系统有效克服了传统单一方法数据维度不足、分辨率有限的缺陷，通过双参数互补融合显著提高了数据解释精度与可靠性，尤其增强了对于复杂地质条件下目标体的三维成像能力和物性刻画准确性。