一種地震數據採集方法及裝置與流程

2023-07-05 20:00:21

本申請涉及應用地球物理勘探技術領域，特別涉及一種地震數據採集方法及裝置。

背景技術：

現有的地面和井中的地震數據採集系統，使用的是通用的動圈式或數字式地面單分量或三分量檢波器和井中的動圈式三分量檢波器陣列，進行井─地聯合同步採集地面和井中地震數據。由於現有的井中動圈式三分量檢波器重量大、成本高，測井電纜一次最多能在井裡下放100級動圈式三分量檢波器，採集數千米深的全井段井中地震數據需要移動或上提井中動圈式三分量檢波器陣列數次，每提升一次井中動圈式三分量檢波器陣列，地面的所有人工激發震源(例如：炸藥或重錘或可控震源)點就需要重新激發一次，這不僅造成了井地聯合採集的地震數據的成本極高，在每個震源點的重複激發很難保證每次激發的能量一致，頻譜一致，震源和地面的每次耦合也完全一致。因此，現有的通用的動圈式或數字式地面單分量或三分量檢波器和井中的動圈式三分量檢波器陣列進行井─地聯合同步採集地面和井中地震數據的作業很難得到推廣應用。

技術實現要素：

本申請實施例的目的是提供一種地震數據採集方法及裝置，以實現高密度、高效益、低成本的井─地聯合地震勘探數據採集作業。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種地震數據採集方法及裝置是這樣實現的：

一種地震數據採集裝置，包括：目的工區的鑽井、多個地面震源、多個地面檢波器、多個井內傳感器、第一記錄儀、第二記錄儀和多條光纜；

所述地面震源設置於所述目的工區的地面，用於激發地震波；

所述地面檢波器設置於所述目的工區的地面，用於採集所述目的工區地面的地震數據；

所述井內傳感器設置於所述目的工區的井內；所述井內傳感器用於採集所述目的工區井內的地震數據；所述井內傳感器採用分布式振動傳感鎧裝光纜或三分量光纖檢波器陣列；

所述地面檢波器與所述第一記錄儀通過所述光纜相連接，所述井內傳感器與所述第二記錄儀通過所述光纜相連接；

所述第一記錄儀用於記錄所述地面檢波器採集的所述目的工區地面的地震數據，所述第二記錄儀用於記錄所述井內傳感器採集的所述目的工區井內的地震數據。

優選方案中，所述第一記錄儀和所述第二記錄儀採用相位敏感型光時域反射儀。

優選方案中，所述多個地面震源依次激發產生地震波。

優選方案中，所述地面震源採用下述中的任意一種：炸藥震源、重錘震源、電火花震源、壓電晶體震源、可控震源。

優選方案中，所述地面檢波器之間的間距相等或不相等。

優選方案中，所述地面檢波器之間的間距範圍包括：1米～100米。

優選方案中，所述多個井內傳感器布滿所述目的工區井內，所述井內傳感器之間的間距相等或不相等。

優選方案中，所述井內傳感器之間的間距範圍包括：1米～100米。

一種地震數據採集方法，包括：

利用地面震源激發產生地震波；所述地面震源設置於目的工區的地面；

採用多個地面檢波器採集所述目的工區地面的地震數據，並且採用多個井內傳感器採集所述目的工區井內的地震數據；所述井內傳感器採用分布式振動傳感鎧裝光纜或三分量光纖檢波器陣列；

採用第一記錄儀記錄地面檢波器採集的地震數據，採用第二記錄儀記錄所述井內傳感器採集的井內地震數據。

優選方案中，所述利用地面震源激發地震波包括：逐點激發所述地面震源。

優選方案中，所述多個井內傳感器布滿所述目的工區井內，所述井內傳感器之間的間距相等或不相等。

由以上本申請實施例提供的技術方案可見，本申請實施例提供的地震數據採集裝置和採集方法中，通過在井中布設全井段井內傳感器，可以一次就採集完成全井段的井中地震數據，即不需要向井中動圈式三分量檢波器陣列一樣移動或上提數次才能採集完成全井段的井中地震數據。同時利用本申請實施例提供的地震數據採集裝置和採集方法可以也不需要重複激發地面的所有人工激發震源，可以保證不會出現每個震源點重複激發的能量不一致、頻譜不一致、震源和地面的耦合也不完全一致的問題。當地震數據採集裝置布設完成後，只需要沿地面預先設計好的人工震源激發點逐點激發，就可以一次採集完成地面和井中聯合勘探的高密度地震數據，大幅度提高野外井─地聯合同步採集地震數據的效率，極大地降低作業成本。可以實現高密度、高效率、低成本的井─地聯合地震勘探。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請中地震數據採集裝置一個實施例的示意圖；

圖2是本申請中地震數據採集裝置另一實施例的示意圖；

圖3是本申請地震數據採集方法一個實施例的流程圖。

具體實施方式

本申請實施例提供一種地震數據採集方法及裝置。

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。

本申請提供一種地震數據採集裝置的實施例。

圖1是本申請中地震數據採集裝置一個實施例的示意圖。圖2是本申請中地震數據採集裝置另一實施例的示意圖。

參照圖1和圖2，所述震數據採集裝置可以包括：目的工區的鑽井1、多個井內傳感器2、多個地面檢波器3、多個地面震源4、多條光纜5、第一記錄儀6和第二記錄儀7。

在一個實施方式中，所述多個地面震源4可以設置於所述目的工區的地面。所述多個地面震源4可以用於激發地震波。所述多個地面震源4可以依次激發產生地震波。

在一個實施方式中，所述光纜5可以採用電纜來代替，只要實現數據或信號的傳輸即可。

在一個實施方式中，所述地面震源4採用下述中的任意一種：炸藥震源、重錘震源、電火花震源、壓電晶體震源、可控震源。

在一個實施方式中，所述多個地面檢波器3可以設置於所述目的工區的地面。所述多個地面檢波器3可以用於採集所述目的工區地面的地震數據。所述多個地面檢波器3可以按照預設測網進行排列。所述地面檢波器3之間的間距可以相等或不相等。所述地面檢波器3之間的間距範圍可以包括：1米～100米。

在一個實施方式中，所述地面檢波器3可以採用單分量或三分量動圈式檢波器，也可以採用單分量或三分量數字檢波器，還可以採用單分量或三分量光纖檢波器。所述地面檢波器3還可以為加速度式檢波器。

在一個實施方式中，所述井內傳感器2可以設置於所述目的工區的井內。所述井內傳感器2可以用於採集所述目的工區井內的地震數據。所述多個井內傳感器2可以布滿所述目的工區鑽井1內。所述井內傳感器2之間的間距可以相等或不相等。所述井內傳感器2之間的間距範圍可以包括：1米～100米。

在一個實施方式中，參照圖1，所述井內傳感器2可以採用分布式振動傳感鎧裝光纜。

在另一個實施方式中，參照圖2，所述井內傳感器2還可以採用三分量光纖檢波器陣列。

在一個實施方式中，所述地面檢波器3與所述第一記錄儀6可以通過所述光纜5相連接。所述井內傳感器2與所述第二記錄儀7可以通過所述光纜5相連接。

在一個實施方式中，所述第一記錄儀6和所述第二記錄儀7可以設置於所述目的工區的地面。

在一個實施方式中，所述第一記錄儀6可以用於記錄所述地面檢波器3採集的所述目的工區地面的地震數據。所述第二記錄儀7可以用於記錄所述井內傳感器2採集的所述目的工區井內的地震數據。

在另一實施方式中，所述第一記錄儀和所述第二記錄儀可以為同一臺記錄儀。

在一個實施方式中，所述第一記錄儀6和所述第二記錄儀7可以採用相位敏感型光時域反射儀(即Φ-OTDR)。

進行地震數據採集作業時，可以先在鑽井中沿全井段布置所述井內傳感器，並在目的工區的地面按照預設測網布置地面檢波器以及多個光纜。地面震源一次激發，產生地震波。所述布置的井內傳感器和地面檢波器可以分別採集井內地震數據和地面地震數據。所述第一記錄儀可以記錄所述地面檢波器採集的所述目的工區地面的地震數據，所述第二記錄儀可以用於記錄所述井內傳感器2採集的所述目的工區井內的地震數據。

本申請實施例還提供一種地震數據採集方法。

圖3是本申請地震數據採集方法一個實施例的流程圖。參照圖3，所述地震數據採集方法可以包括以下步驟：

S101：利用地面震源激發產生地震波。

所述地面震源可以設置於目的工區的地面。

所述地面震源可以有多個。

所述地面震源可以依次激發。

所述地面震源採用下述中的任意一種：炸藥震源、重錘震源、電火花震源、壓電晶體震源、可控震源。

S102：採用多個地面檢波器採集所述目的工區地面的地震數據，並且採用多個井內傳感器採集所述目的工區井內的地震數據。

所述井內傳感器可以設置於所述目的工區的井內。上述井內傳感器可以有多個。

所述多個井內傳感器可以布滿所述目的工區井內。

所述井內傳感器之間的間距可以相等或不相等。所述井內傳感器之間的間距範圍可以包括：1米～100米。

所述井內傳感器可以採用分布式振動傳感鎧裝光纜或三分量光纖檢波器陣列。

所述地面檢波器設置於所述目的工區的地面。所述地面檢波器可以為多個，並且可以按照預設測網進行布置。所述地面檢波器之間的間距可以相等或不相等。所述地面檢波器之間的間距範圍可以包括：1米～100米。

所述地面檢波器可以採用單分量或三分量動圈式檢波器，也可以採用單分量或三分量數字檢波器，還可以採用單分量或三分量光纖檢波器。

S103：採用第一記錄儀記錄地面檢波器採集的地震數據，採用第二記錄儀記錄所述井內傳感器採集的井內地震數據。

所述第一記錄儀和所述第二記錄儀可以設置於所述目的工區的地面。所述第一記錄儀可以用於記錄所述地面檢波器採集的所述目的工區地面的地震數據。所述第二記錄儀可以用於記錄所述井內傳感器採集的所述目的工區井內的地震數據。所述第一記錄儀和所述第二記錄儀可以採用相位敏感型光時域反射儀(即Φ-OTDR)。

在另一實施方式中，所述第一記錄儀和所述第二記錄儀可以為同一臺記錄儀。

上述實施例提供的地震數據採集裝置和採集方法中，通過在井中布設全井段井內傳感器，可以一次就採集完成全井段的井中地震數據，即不需要向井中動圈式三分量檢波器陣列一樣移動或上提數次才能採集完成全井段的井中地震數據。同時利用本申請實施例提供的地震數據採集裝置和採集方法可以也不需要重複激發地面的所有人工激發震源，可以保證不會出現每個震源點重複激發的能量不一致、頻譜不一致、震源和地面的耦合也不完全一致的問題。當地震數據採集裝置布設完成後，只需要沿地面預先設計好的人工震源激發點逐點激發，就可以一次採集完成地面和井中聯合勘探的高密度地震數據，大幅度提高野外井─地聯合同步採集地震數據的效率，極大地降低作業成本。可以實現高密度、高效率、低成本的井─地聯合地震勘探。

本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對於系統實施例而言，由於其基本相似於方法實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。

雖然通過實施例描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。