CN108375798A - 数据采集系统和数据采集方法 - Google Patents

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Abstract

本说明书实施例提供一种数据采集系统和数据采集方法。所述数据采集系统包括：布设于测线中每个预设测点上的第一数据采集装置；其中，所述第一数据采集装置用于采集天然的电磁勘探数据；布设于所述测线一侧的电磁激发源；布设于所述测线中每个预设测点上的第二数据采集装置；其中，所述第二数据采集装置用于采集来自所述电磁激发源的电磁勘探数据。

Description

数据采集系统和数据采集方法
技术领域
本说明书实施例涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种数据采集系统和数据采集方法。
背景技术
目前，电磁勘探法在地球物理勘探，尤其是油气资源、金属矿物资源勘探以及工程地质测量中有着显著而广泛的应用。电磁勘探法主要是通过在一定的测区范围内采集电磁场分量进而计算阻抗和相位等，达到探测目标体的地质结构的目的。电磁勘探法可以包括天然场电磁勘探法和人工场电磁勘探法。天然场电磁勘探法采集的电磁场分量主要来自地球的天然电磁场；人工场电磁勘探法采集的电磁场分量主要来自人工激发的电磁场。
现有技术中，通常单独使用天然场电磁勘探法或人工场电磁勘探法来采集野外电磁数据。但是，受限于天然电磁场信号弱，天然场电磁勘探法易受噪声干扰的影响；受限于电磁激发仪器的发射功率，人工场电磁勘探法勘探的深度较浅。因此，单独的天然场电磁勘探法或人工场电磁勘探法，难以满足超深层复杂地质问题勘探的需要。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种数据采集系统和数据采集方法，以解决现有的电磁勘探法无法满足超深层复杂地质问题勘探需要的技术问题。
为实现上述目的，本说明书实施例提供一种数据采集系统，包括：布设于测线中每个预设测点上的第一数据采集装置；其中，所述第一数据采集装置用于采集天然的电磁勘探数据；布设于所述测线一侧的电磁激发源；布设于所述测线中每个预设测点上的第二数据采集装置；其中，所述第二数据采集装置用于采集来自所述电磁激发源的电磁勘探数据。
为实现上述目的，本说明书实施例提供一种数据采集方法，包括：在测线的每个预设测点上布设第一数据采集装置以后，通过第一数据采集装置，获取第一电磁勘探数据；依据预设布设规则在所述测线的一侧布设电磁激发源，并在所述测线的每个预设测点上布设第二数据采集装置以后，通过电磁激发源和第二数据采集装置，获取第二电磁勘探数据，以便于使用所述第一电磁勘探数据和所述第二电磁勘探数据进行联合反演。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例可以通过布设于测线中每个预设测点上的第一数据采集装置，采集天然的电磁勘探数据；可以通过布设于所述测线中每个预设测点上的第二数据采集装置，采集来自电磁激发源的电磁勘探数据。因此，本说明书实施例可以联合采集天然电磁勘探数据和来自电磁激发源的电磁勘探数据，兼有人工场电磁勘探法和天然场电磁勘探法二者的优势，联合采集的电磁勘探数据能够满足超深层复杂地质问题勘探的需要。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例一种第一数据采集装置的布设示意图；
图2为本说明书实施例一种第二数据采集装置的布设示意图；
图3为本说明书实施例一种数据采集方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
考虑电磁激发仪器产生的电磁信号强、利于压制噪音，天然电磁场频率低、勘探深度大，本说明书实施例提供一种联合采集方法，兼有人工场电磁勘探法的利于压制噪音、以及天然场电磁勘探法的勘探深度大等优势，能够提高电磁勘探数据对超深层勘探目标的针对性和反映能力，进而满足超深层复杂地质问题勘探的需要。其中，这里的超深层例如可以为5000m～10000m。
为便于本领域技术人员理解本说明书实施例的技术方案，以下首先介绍本说明书实施例的一个场景示例。
在本场景示例中，可以在测区平行布设N条测线，每条测线中可以预先设定M个测点。其中，N和M均为自然数，N例如可以为8、16、20等，M例如可以为5、6、7、8、9等。在实际野外数据采集过程中，可以逐条测线采集电磁勘探数据。
在本场景示例中，针对每条测线，可以在该测线的每个预设测点上分别布设第一数据采集装置。所述第一数据采集装置可以用于采集天然的电磁勘探数据。具体地，位于中间预设测点上的第一数据采集装置，可以用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据和磁场勘探数据、以及垂直于测线方向上的电场勘探数据和磁场勘探数据。位于除去中间预设测点以外其它预设测点上的第一数据采集装置，可以用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据、以及垂直于测线方向上的电场勘探数据。
请参阅图1。所述第一数据采集装置可以包括数据采集站、电极和磁棒。在实际布设过程中，针对中间预设测点，可以布设数据采集站，可以分别埋设平行于测线方向的磁棒和垂直于测线方向的磁棒，可以分别埋设平行于测线方向的电极和垂直于测线方向的电极，继而可以将埋设的磁棒和电极分别连接至布设的数据采集站。针对除去中间预设测点以外的其它每个预设测点，可以分别埋设平行于测线方向的电极和垂直于测线方向的电极，继而可以将埋设的电极连接至布设的数据采集站。其中，第一数据采集装置中电极的接地电阻通常小于1000Ω·m；第一数据采集装置中电极的极距通常为50m～200m；电极的极距通常指位于同一方向上的两个电极之间的距离。需要说明的是，在图1中，Ex可以表示平行于测线方向的电极；Ey可以表示垂直于测线方向的电极；Hx可以表示平行于测线方向的磁棒；Hy可以表示垂直于测线方向的磁棒。
在本场景示例中，可以设置接收参数进而通过第一数据采集装置采集天然电磁勘探数据。采集时间例如可以为8小时-20小时；采集频率最低例如可以为0.001Hz。
在本场景示例中，可以在平行于测线的一侧，距离测线6km～10km处，布设电磁激发源。所述电磁激发源可以用于产生电场信号和磁场信号。所述电磁激发源可以包括两个接地电极，所述两个接地电极的极距可以为3km～5km，每个接地电极的接地电阻通常小于30Ω·m。所述电磁激发源的参数例如可以如下：供电电流为50A～100A；供电电流为非过零方波；发射信号频率为100Hz～0.01Hz。
布设的电磁激发源可以满足如下公式。
Hmax≤Roffset≥3Hmax (1)
上式(1)和(2)中，Roffset表示电磁激发源与测线之间的最小距离，Hmax表示预设的最大探测深度，AB表示电磁激发源两个接地电极之间的距离。
在本场景示例中，待天然电磁勘探数据采集完毕后，可以在测线的每个预设测点上分别布设第二数据采集装置。所述第二数据采集装置可以用于采集来自所述电磁激发源的电磁勘探数据。具体地，位于每个预设测点上的第二数据采集装置，可以用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据、以及垂直于地面方向上的磁场勘探数据。
请参阅图2。所述第二数据采集装置可以包括数据采集站、电极和磁棒。在实际布设过程中，针对每个预设测点，可以布设数据采集站，可以分别埋设平行于测线方向的电极和垂直于地面方向的磁棒，继而可以将埋设的磁棒和电极分别连接至布设的数据采集站。其中，所述第二数据采集装置中电极的极距可以与所述第一数据采集装置相同。需要说明的是，在图2中，Ex可以表示平行于测线方向的电极；Hz可以表示垂直于地面方向的磁棒。
在本场景示例中，可以设置接收参数进而通过第二数据采集装置采集来自所述电磁激发源的电磁勘探数据。
在本场景示例中，在完成测区内每条测线的天然电磁勘探数据和人工电磁勘探数据采集以后，可以使用采集的天然电磁勘探数据和人工电磁勘探数据进行联合反演，进而达到探测目标体的地质结构的目的。
基于前述场景示例，本说明书实施例提供一种数据采集系统。所述数据采集系统可以包括：布设于测线中每个预设测点上的第一数据采集装置、布设于所述测线一侧的电磁激发源、布设于所述测线中每个预设测点上的第二数据采集装置。其中，所述第一数据采集装置可以用于采集天然的电磁勘探数据；所述电磁激发源可以用于产生电场信号和磁场信号；所述第二数据采集装置可以用于采集来自所述电磁激发源的电磁勘探数据。
在本实施例中，所述测线中预设测点的数量可以为5、6、7、8或9。即，所述第一数据采集装置的数量可以为5、6、7、8或9；所述第二数据采集装置的数量可以为5、6、7、8或9。
在本实施例中，位于中间预设测点上的第一数据采集装置，可以用于采集电场勘探数据和磁场勘探数据；位于除去中间预设测点以外其它预设测点上的第一数据采集装置，可以用于采集电场勘探数据。
进一步地，位于中间预设测点上的第一数据采集装置，可以用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据和磁场勘探数据、以及垂直于测线方向上的电场勘探数据和磁场勘探数据；位于除去中间预设测点以外其它预设测点上的第一数据采集装置，可以用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据、以及垂直于测线方向上的电场勘探数据。
在本实施例中，位于每个预设测点上的第二数据采集装置，可以用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据、以及垂直于地面方向上的磁场勘探数据。
在本实施例中，所述电磁激发源可以满足公式Hmax≤Roffset≥3Hmax；其中，Roffset表示所述电磁激发源与所述测线之间的最小距离，具体地，例如，6km≤Roffset≤10km；Hmax表示预设的最大探测深度。
在本实施例中，所述电磁激发源还可以满足公式其中，AB表示所述电磁激发源两个接地电极之间的距离，具体地，例如，3km≤AB≤5km。
在本实施例中，所述第二数据装置和所述第一数据采集装置采集的电磁勘探数据可以用于进行联合反演，进而达到探测目标体的地质结构的目的。
请参阅图3。基于前述场景示例，本说明书实施例提供一种数据采集方法。所述数据采集方法可以包括以下步骤。
步骤S10：在测线的每个预设测点上布设第一数据采集装置以后，通过第一数据采集装置，获取第一电磁勘探数据。
步骤S12：依据预设布设规则在所述测线的一侧布设电磁激发源，并在所述测线的每个预设测点上布设第二数据采集装置以后，通过电磁激发源和第二数据采集装置，获取第二电磁勘探数据，以便于使用所述第一电磁勘探数据和所述第二电磁勘探数据进行联合反演。
在本实施例的一个实施方式中，所述预设布设规则可以包括：基于公式Hmax≤Roffset≥3Hmax布设电磁激发源；其中，Roffset表示电磁激发源与测线之间的最小距离；Hmax表示预设的最大探测深度。
在本实施例的一个实施方式中，所述预设布设规则可以包括：基于公式布设电磁激发源；其中，AB表示电磁激发源两个接地电极之间的距离。
在本实施例中，可以通过布设于测线中每个预设测点上的第一数据采集装置，采集天然的电磁勘探数据；可以通过布设于所述测线中每个预设测点上的第二数据采集装置，采集来自电磁激发源的电磁勘探数据。因此，本实施例中可以联合采集天然电磁勘探数据和来自电磁激发源的电磁勘探数据，兼有人工场电磁勘探法和天然场电磁勘探法二者的优势，联合采集的电磁勘探数据能够满足超深层复杂地质问题勘探的需要。
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。

Claims (12)

1.一种数据采集系统，其特征在于，包括：
布设于测线中每个预设测点上的第一数据采集装置；其中，所述第一数据采集装置用于采集天然的电磁勘探数据；
布设于所述测线一侧的电磁激发源；
布设于所述测线中每个预设测点上的第二数据采集装置；其中，所述第二数据采集装置用于采集来自所述电磁激发源的电磁勘探数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测线中预设测点的数量为5、6、7、8或9。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，位于中间预设测点上的第一数据采集装置，用于采集电场勘探数据和磁场勘探数据；位于除去中间预设测点以外其它预设测点上的第一数据采集装置，用于采集电场勘探数据。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁激发源满足公式Hmax≤Roffset≥3Hmax；其中，Roffset表示所述电磁激发源与所述测线之间的最小距离；Hmax表示预设的最大探测深度。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁激发源满足公式其中，Roffset表示所述电磁激发源与所述测线之间的最小距离；AB表示所述电磁激发源两个接地电极之间的距离。
6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，6km≤Roffset≤10km。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，3km≤AB≤5km。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，位于每个预设测点上的第二数据采集装置，用于采集平行于测线方向上的电场勘探数据、以及垂直于地面方向上的磁场勘探数据。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二数据装置和所述第一数据采集装置采集的电磁勘探数据用于进行联合反演。
10.一种数据采集方法，其特征在于，通过权利要求1-9任意一项所述的数据采集系统采集数据；所述方法包括：
在测线的每个预设测点上布设第一数据采集装置以后，通过第一数据采集装置，获取第一电磁勘探数据；
依据预设布设规则在所述测线的一侧布设电磁激发源，并在所述测线的每个预设测点上布设第二数据采集装置以后，通过电磁激发源和第二数据采集装置，获取第二电磁勘探数据，以便于使用所述第一电磁勘探数据和所述第二电磁勘探数据进行联合反演。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预设布设规则包括：基于公式Hmax≤Roffset≥3Hmax布设电磁激发源；其中，Roffset表示所述电磁激发源与所述测线之间的最小距离；Hmax表示预设的最大探测深度。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预设布设规则包括：基于公式布设电磁激发源；其中，Roffset表示所述电磁激发源与所述测线之间的最小距离；AB表示所述电磁激发源两个接地电极之间的距离。
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