多震源多拖纜觸發時序控制系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種多震源觸發時序控制系統，包括拖纜、震源、控制模塊，控制模塊包括中央處理器、雙通道地震采集模塊、高精度時鐘模塊、授時模塊，有序控制多震源激發、多拖纜接收地層數據，高效率高質量地完成地震勘探任務，在一次地震勘探中同時獲得多套探測深度和分辨率不同的地震剖面資料。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于海洋工程地震勘探
，具體地說，涉及多震源多拖纜觸發時序控制系統。
技術介紹
在海洋工程地震勘探作業中，通常使用海上專用的震源和水聽器拖纜，利用觸發震源接收地層反射信號進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行探測，只能獲得一套穿透深度和相應分辨率的地震剖面，勘探資源得不到充分利用，勘探效率較低。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足之處，提供多震源多拖纜觸發時序控制系統，解決探測深度和分辨能力之間的矛盾，提高勘探效率。為實現上述目的，本技術采取如下技術方案:海洋地震勘探中使用一條測量船，搭載多震源多拖纜觸發時序控制系統，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、高精度時鐘模塊、授時t吳塊。進一步地，所述多震源多拖纜觸發時序控制系統，包括兩條以上拖纜和兩套以上震源，且拖纜數量多于或等于震源數量。優選地，所述控制模塊配置一套以上與拖纜和震源數量相對應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。優選地，每條所述拖纜內部至少配置有6個水聽器組合。優選地，每條所述拖纜內部配置有6?120個水聽器組合。優選地，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。所述Boomer震源為頻譜主頻約500_3000Ηζ的一種震源。與現有技術相比，本技術的有益效果體現在:采用本技術的多震源多拖纜觸發時序控制系統，可以設定不同的探測深度與分辨率目標，采用多套震源與多條拖纜進行數據采集，震源觸發與數據采集有序進行，在同一次地震勘探中既能獲得大穿透深度的深層地震數據，又可以獲得高分辨率的淺層地震數據，更高質量地完成勘探目標，節省了資源，提高勘探效率?！靖綀D說明】圖1是多震源多拖纜時序控制系統結構框圖；圖2是雙震源雙纜海洋地震勘探方法工作示意圖；圖3是雙震源雙纜采集系統各組成部分連接示意框圖；圖4a是雙震源雙纜采集系統時間同步控制裝置時序圖；圖4b是縮短高頻震源觸發間隔后雙震源雙纜采集系統時間同步控制裝置時序圖；圖5是雙震源三纜海洋地震勘探方法工作示意圖；圖6是雙震源三纜采集系統各組成部分連接示意框圖；圖7是雙震源三纜采集系統時間同步控制裝置時序圖；圖8是三震源三纜海洋地震勘探方法工作示意圖；圖9是三震源三纜采集系統各組成部分連接示意框圖；圖10是三震源三纜采集系統時間同步控制裝置時序圖。圖中的標號分別為: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?！揪唧w實施方式】以下結合附圖介紹本技術多震源多拖纜觸發時序控制系統的【具體實施方式】，但本技術的實施不限于以下的實施方案。海洋地震勘探中使用一條測量船，地震勘探設備除震源和拖纜外，還配有控制模塊，包括中央處理器、雙通道地震采集模塊、高精度時鐘模塊、授時模塊，雙通道地震采集模塊的數量與震源、拖纜的數量相匹配，授時模塊通常選用GPS授時系統，將時間信號輸出到高精度時鐘模塊，高精度時鐘模塊和雙通道地震采集模塊準確控制各震源的激發時刻、對應拖纜的記錄時刻與時錄時長，使各震源激發、反射地層數據采集有序進行，直至完成數據采集任務，同時獲得多套頻率成分不同的地震剖面資料。根據探測目標進行震源和拖纜的選擇，也是本技術多震源多拖纜觸發時序控制系統所公開的內容。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特點是，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 ；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例如低于100Hz，地層穿透能力強例如大于1000m，地層分辨率較低例如大于1m ;震源子波頻譜主頻較高時例如高于1000Hz，地層分辨率高例如優于2m，地層穿透能力較差例如小于200m。例如，同時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。地震拖纜的內部水聽器配置影響地震勘探的探測深度和地層分辨率。水聽器組合個數多，水聽器主頻低，則可接收深層地震反射信號；水聽器組合個數少，水聽器主頻高，則可接收高分辨率的淺層地震信號。在本技術技術方案中，各條拖纜內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，使用內部配置100個低頻水聽器組合的、總長度超過200m的拖纜，采集穿透深度超過700m的地震資料；使用內部配置25個中頻水聽器組合的、總長度約50m的拖纜，采集穿透深度約300m的地震資料；使用內部配置8個高頻水聽器組合的、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據，又可以獲得高分辨率的淺層地震數據，提高勘探效率。下面結合實施例對本技術的內容作具體說明，實施例中，本領域技術人員通常認為，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 ；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 ;頻譜主頻1500Hz以上的震源為高頻震源，探測深度在10m以下，分辨率達到米級甚至亞米級；通常地，高頻地震拖纜，選擇使用內部配置6?12個水聽器組合的、總長度約15?25m的拖纜，水聽器主頻約500Hz?12kHz ；中頻地震拖纜，選擇使用內部配置20?25個水聽器組合的、總長度約40?60m的拖纜，水聽器主頻約20Hz?1kHz ；低頻地震拖纜，選擇使用內部配置80?120個水聽器組合的、總長度超過200m的拖纜，水聽器主頻約1Hz?IkHz ；實施例1，雙震源雙纜采集海洋地震勘探:如圖2所示，為本技術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間分別接收來自兩個震源反射淺地層401與中地層402的地震信號，兩個震源分別為低頻震源201和高頻震源203，同時獲得兩套探測深度和分辨率不同的地震剖面。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。其中雙纜地震數據采集系統工作于主動觸發模式，接口 F和接口 S為雙通道地震采集模塊的兩個端口，順序輸出觸發信號。接口 F觸發信號用于觸發高頻震源例如，等離子體震源，接口 S觸發信號用于觸發低頻震源例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
多震源多拖纜觸發時序控制系統，其特征在于，包括拖纜、震源、控制模塊，其中，所述拖纜、振源均與控制模塊連接，所述控制模塊包括中央處理器、雙通道地震采集模塊、高精度時鐘模塊、授時模塊，用于按時序觸發震源及接收水聽器采集的地震反射信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫蕾，裴彥良，李西雙，韓國忠，劉晨光，
申請(專利權)人：國家海洋局第一海洋研究所，國家深海基地管理中心，
類型：新型
國別省市：山東;37