CN116338767A - 基于可控震源的标量横波震源装置及其数据采集处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于车载可控震源的标量横波震源装置,是将车载可控震源的振动平板更换成标量横波激发圆盘形金属振动平板,在圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿。当震源启动控制器发送正向触发脉冲信号时,驱动标量横波震源装置的圆盘形金属振动平板沿顺时针方向振动旋转;当震源启动控制器发送负向触发脉冲信号时,驱动标量横波震源装置的圆盘形金属振动平板沿逆时针方向旋转振动,带动刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿按照顺时针或逆时针方向旋转振动,使其生产平行于地面顺时针或逆时针方向旋转极化且向地下半空间传播的标量横波,真正实现平行于地面的纯标量横波地震勘探。
Description
技术领域
本发明属于地球物理勘探技术中地震勘探震源的激振方法领域,具体的是指一种基于可控震源的标量横波震源装置及其数据采集处理方法。
背景技术
地震勘探中的地震波是人工激发产生的。人工震源一般分为两大类型,一类是炸药震源,另一类是非炸药震源。炸药震源采用的主要是固体炸药爆炸、雷管引爆及物理爆炸(气枪、电火花、重锤等),其中每一种方法的激振范围和使用条件均比较有限。
可控震源是一种非破坏性震源,能够激发能量密度低且波形可控的正弦信号。可控震源是一种非炸药机械震源,它是靠安装在特种汽车上的振动器连续冲击地面而产生地震波动的,又称为连续振动震源,因为振动的连续时间和频率的变化范围可以人为控制,又称它为可控震源。其基本工作原理是通过一个与大地紧密耦合的振动平板,以反作用方式向地下传送一组连续振动的弹性波信号(又称扫描信号),再经过对地面接收到的反射波信号的处理和辨识,用于解释地下地质目标的构造形态与产状。这种扫描信号是一种连续的、频率变化的信号。不是所有的连续信号都可以用于地震勘探,除伪随机信号外,可控震源的扫描信号必须满足如下基本要求:(1)具有相应的起始与终了频率;(2)具有相应的起始与终了镶边函数(斜坡);(3)具有一定的扫描时问;(4)扫描信号可以是严格单调升频或降频(线性),也可以是非线性的。
目前地震勘探行业在陆地上使用的各种震源装置或设备可以单独分别激发纵波震源信号或不同方向极化的横波震源信号。目前还没有能进行标量横波震源信号激发的大功率标量横波震源用于日常生产。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种基于可控震源的标量横波震源装置及其数据采集处理方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
基于可控震源的标量横波震源装置,包括一台能够产生垂直振动信号和能量的车载可控震源,车载可控震源上设有振动控制系统、电液伺服控制振动器、液压伺服系统、伺服阀、反作用重锤,振动控制系统与电液伺服控制振动器、液压伺服系统、伺服阀和反作用重锤相连接,所述车载可控震源上还设有用于将垂直振动信号和能量转换成顺时针或逆时针方向旋转的振动信号的垂直线性振动到水平旋转振动转换系统和用于进行顺时针或逆时针方向旋转振动的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板,标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板的底面上偏心设有至少一个耦合齿,垂直线性振动到水平旋转振动转换系统和标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板相连接。其中,振动控制系统包括同步振动控制系统或可控震源电控系统,同步振动控制系统和可控震源电控系统均为现有技术,垂直线性振动到水平旋转振动转换系统采用现有常见的将平移运动转换为在原先平移方向的法平面上的旋转运动的任意传动机构即可。其作用为,当标量横波震源装置作业时使垂直线性振动到水平旋转振动转换系统能够将车载可控震源的垂直振动信号和能量转换成顺时针或逆时针方向旋转的振动信号。
所述车载可控震源上设有震源启动控制器。
还包括用于实时接收经耦合齿旋转振动后所激发地层的标量横波的地面标量横波接收装置,所述地面标量横波接收装置按照施工设计布设并埋置于供标量横波震源装置活动的标量横波地震勘探工区内的地面上。地面标量横波接收装置包括二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网上的传感器或检波器。
所述耦合齿呈与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板的底面同心的圆环状均匀分布在标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板的底面上。
所述耦合齿呈与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板的底面同心的多层圆环状均匀分布在标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板的底面上。
所述耦合齿呈朝远离标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板外径逐渐缩小的圆锥状。
施工前预先用车载可控震源的标量横波震源装置的自重将标量横波震源装置的刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿压到地面以下,使标量横波震源装置和大地形成良好的耦合。
所述振动控制系统通过有线网络或无线网络与震源启动控制器相连接。
所述震源启动控制器发送正向触发脉冲信号时,振动控制系统驱动标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板沿顺时针方向振动旋转;当震源启动控制器发送负向触发脉冲信号时,振动控制系统驱动标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板沿逆时针方向旋转振动。
所述标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板沿顺时针或逆时针方向振动旋转时,带动标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿按照顺时针或逆时针方向旋转振动,使其生产平行于地面顺时针或逆时针方向旋转极化且向地下空间传播的标量横波。
所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置的标量横波地震数据采集处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在标量横波地震勘探工区内的地面上按照施工设计布设用于供车载可控震源移动的标量横波震源二维激发线或三维激发网;
S2、在标量横波地震勘探工区内的地面上按照施工设计布设并埋置好二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网,二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网上设有地面标量横波接收装置;
S3、将车载标量横波震源装置移动到预先设计布设的标量横波震源二维激发线或三维激发网上的标量横波震源点,然后用车载标量横波震源装置的自重将标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿压到地面以下,使标量横波震源装置和大地形成良好的耦合;
S4、振动控制系统发出启动并开始接收标量横波信号的脉冲,该脉冲信号通过有线或无线网络传送给震源启动控制器,触发车载标量横波震源装置激发沿顺时针或逆时针方向旋转振动的标量横波信号,使标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板沿顺时针或逆时针方向旋转振动;
S5、标量横波地震勘探工区内地面上按照施工设计布设并埋置好的二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网在振动控制系统发出的启动脉冲的控制下接收车载标量横波震源装置激发的直达标量横波和从地下波阻抗界面反射回到地面的反射标量横波;
S6、车载标量横波震源装置按照步骤S3到步骤S5的步骤在标量横波地震勘探工区内的地面上的每个标量横波震源点位置依次按顺时针和逆时针方向激发两个旋转方向相反且平行于地面的标量横波信号,地面标量横波接收装置接收车载标量横波震源装置激发的直达标量横波和从地下波阻抗界面反射回到地面的反射标量横波;
S7、分别将所有标量横波震源点依次激发的两个旋转方向相反且平行于地面的直达和反射标量横波数据组合合并起来,分别形成两个方向旋转的标量横波地震数据体;
S8、布设在标量横波地震勘探工区内的地面上的地面标量横波接收装置可以记录到地面标量横波源激发的下行标量横波在地下各波阻抗界面产生的向上反射回到地面的上行标量横波数据;
S9、以标量横波地震勘探工区的一个标量横波震源点为中心,按照每5度到10度的方位角抽取所有方位远、中、近偏移距的地面标量横波接收装置的道集数据,根据震源中心到各个地面标量横波接收装置的直线距离和直达标量横波的初至到达时间,逐点计算直达标量横波的速度;
S10、根据步骤S9计算出的标量横波地震勘探工区全方位的直达标量横波的速度分布值,确定工区内最快和最慢直达标量横波的速度的方位角;
S11、根据步骤S10计算出的标量横波地震勘探工区内不同方位角的最快和最慢直达标量横波速度的比值,确定工区内标量横波的在不同方位上的标量横波各向异性系数;
S12、根据步骤S10确定的工区内最快和最慢的直达标量横波速度的方位角,分别对步骤S10计算出的标量横波数据体进行旋转处理,分别获得平行于最快标量横波速度方向的反射标量横波水平分量数据体和垂直于最快标量横波速度方向的反射标量横波水平分量数据体;
S13、对步骤S12获得的两套反射标量横波数据体进行保辐成像处理,综合两套反射标量横波保辐成像数据体进行地下地质体的精细构造解释和裂缝断层的识别;
S14、对步骤S12获得的两套反射标量横波保辐成像数据体进行各种对地下储层流体敏感的属性体的提取,并用标量横波地震勘探工区内井中声波测井数据的属性与反射标量横波保辐成像数据的属性进行标定,然后在井周围根据精细构造解释的储层构造展布进行储层内流体类型的识别和油气饱和度分布的评价与预测。
本发明提供基于车载可控震源的标量横波震源装置,是将车载可控震源的振动平板更换成标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板,在刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿。预先用车载可控震源的标量横波震源装置的自重将标量横波震源装置的刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿压到地面以下,使标量横波震源装置和大地形成良好的耦合。当震源启动控制器发送正向触发脉冲信号时,驱动标量横波震源装置的刚性圆盘形金属振动平板沿顺时针方向振动旋转;当震源启动控制器发送负向触发脉冲信号时,驱动标量横波震源装置的刚性圆盘形金属振动平板沿逆时针方向旋转振动。标量横波震源装置的刚性圆盘形金属振动平板沿顺时针或逆时针方向振动旋转时,带动刚性圆盘形金属振动平板底面下方环形安装的耦合齿按照顺时针或逆时针方向旋转振动,使其生产平行于地面顺时针或逆时针方向旋转极化且向地下半空间传播的标量横波。由于向下传播的标量横波在遇到地下波阻抗界面时,不会发生波场的模式转换,既不会在波阻抗界面上产生向上反射或向下折射的转化纵波,因此在地面标量横波传感器记录到的信号里只有直达标量横波和来自波阻抗界面的上行反射标量横波,没有上行转换纵波的干扰,真正实现平行于地面的纯标量横波地震勘探。
附图说明
图1是本发明的基于车载可控震源的标量横波震源装置的简易结构示意图;
图2是本发明的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板底部及环形安装的耦合齿的结构俯视图;
图3是本发明的标量横波震源装置在野外进行标量横波数据采集作业布设示意图;
图4是实施例1中垂直线性振动到水平旋转振动转换系统的立体机构示例图。
附图标记:1-车载可控震源,2-标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板,3-耦合齿,4-振动控制系统,5-电液伺服控制振动器,6-液压伺服系统,7-伺服阀,8-反作用重锤,9-垂直线性振动到水平旋转振动转换系统,10-震源启动控制器,11-地面标量横波接收装置。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明的基于车载可控震源的标量横波震源装置的实施方式如下所示:
参考图1,基于车载可控震源的标量横波震源装置,包括一台能够产生垂直振动信号和能量的车载可控震源1,车载可控震源上设有振动控制系统4、电液伺服控制振动器5、液压伺服系统6、伺服阀7、反作用重锤8,振动控制系统4与电液伺服控制振动器5、液压伺服系统6、伺服阀7和反作用重锤8相连接,所述车载可控震源1上还设有用于将垂直振动信号和能量转换成顺时针或逆时针方向旋转的振动信号的垂直线性振动到水平旋转振动转换系统9和用于进行顺时针或逆时针方向旋转振动的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2,标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2的底面上偏心设有至少一个耦合齿3,垂直线性振动到水平旋转振动转换系统9和标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2相连接。其中,振动控制系统4采用同步振动控制系统,垂直线性振动到水平旋转振动转换系统9采用现有常见的将平移运动转换为在原先平移方向的法平面上的旋转运动的任意传动机构,如图4所述的齿条-双锥齿轮机构,齿条与车载可控震源1上现有的垂直振动装置相连接,水平放置的锥齿轮与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2相连接且同轴设置,车载可控震源1带动齿条上下移动时,齿条通过相啮合的柱齿轮带动与柱齿轮连接在同个转轴上的垂直放置的锥齿轮转动,垂直放置的锥齿轮带动相啮合的水平放置的锥齿轮转动,水平放置的锥齿轮带动标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2转动,从而实现将平移运动(即齿条)转换为在原先平移方向的法平面上的旋转运动。其作用为,当标量横波震源装置作业时使垂直线性振动到水平旋转振动转换系统能够将车载可控震源的垂直振动信号和能量转换成顺时针或逆时针方向旋转的振动信号。
所述车载可控震源1上设有震源启动控制器10。
还包括用于实时接收经耦合齿3旋转振动后所激发地层的标量横波的地面标量横波接收装置11,所述地面标量横波接收装置11按照施工设计布设并埋置于供标量横波震源装置(即车载可控震源1)活动的标量横波地震勘探工区内的地面上。地面标量横波接收装置11为三维标量横波信号接收传感器网上的传感器。
所述耦合齿3呈与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2的底面同心的圆环状均匀分布在标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2的底面上。
所述耦合齿3呈与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2的底面同心的两层圆环状均匀分布在标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2的底面上,内层圆环设有八个耦合齿3,外层圆环设有八个耦合齿3。
所述耦合齿3呈朝远离标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2外径逐渐缩小的圆锥状。
图2是本发明的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板底部及环形安装的耦合齿的结构俯视图。施工前预先用车载可控震源的标量横波震源装置的自重将标量横波震源装置的刚性圆盘形金属振动平板2底面下方环形安装的耦合齿3压到地面以下,使标量横波震源装置和大地形成良好的耦合。
所述振动控制系统4通过有线网络或无线网络与震源启动控制器10相连接。
所述震源启动控制器10发送正向触发脉冲信号时,振动控制系统4驱动标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2沿顺时针方向振动旋转;当震源启动控制器10发送负向触发脉冲信号时,振动控制系统4驱动标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2沿逆时针方向旋转振动。
所述标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2沿顺时针或逆时针方向振动旋转时,带动标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2底面下方环形安装的耦合齿3按照顺时针或逆时针方向旋转振动,使其生产平行于地面顺时针或逆时针方向旋转极化且向地下半空间传播的标量横波。
如图3所示,基于车载可控震源的标量横波震源装置的标量横波地震数据采集处理方法,包括以下步骤:
S1、在标量横波地震勘探工区内的地面上按照施工设计布设用于供车载可控震源移动的标量横波震源三维激发网;
S2、在标量横波地震勘探工区内的地面上按照施工设计布设并埋置好二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网,二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网上设有地面标量横波接收装置11;
S3、将车载标量横波震源装置移动到预先设计布设的标量横波震源三维激发网上的标量横波震源点,然后用车载标量横波震源装置的自重将标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板2底面下方环形安装的耦合齿3压到地面以下,使标量横波震源装置和大地形成良好的耦合;
S4、振动控制系统4发出启动并开始接收标量横波信号的脉冲,该脉冲信号通过有线或无线网络传送给震源启动控制器10,触发车载标量横波震源装置激发沿顺时针或逆时针方向旋转振动的标量横波信号;
S5、标量横波地震勘探工区内地面上按照施工设计布设并埋置好的三维标量横波信号接收传感器网在振动控制系统4发出的启动脉冲的控制下接收车载标量横波震源装置激发的直达标量横波和从地下波阻抗界面反射回到地面的反射标量横波;
S6、车载标量横波震源装置按照步骤S3到步骤S5的步骤在标量横波地震勘探工区内的地面上的每个标量横波震源点位置依次按顺时针和逆时针方向激发两个旋转方向相反且平行于地面的标量横波信号,地面标量横波接收装置11接收车载标量横波震源装置激发的直达标量横波和从地下波阻抗界面反射回到地面的反射标量横波;
S7、分别将所有标量横波震源点依次激发的两个旋转方向相反且平行于地面的直达和反射标量横波数据组合合并起来,分别形成两个方向旋转的标量横波地震数据体;
S8、布设在标量横波地震勘探工区内的地面上的地面标量横波接收装置11可以记录到地面标量横波源激发的下行标量横波在地下各波阻抗界面产生的向上反射回到地面的上行标量横波数据;
S9、以标量横波地震勘探工区的一个标量横波震源点为中心,按照每5度到10度的方位角抽取所有方位远、中、近偏移距的地面标量横波接收装置11的道集数据,根据震源中心到各个地面标量横波接收装置11的直线距离和直达标量横波的初至到达时间,逐点计算直达标量横波的速度;
S10、根据步骤S9计算出的标量横波地震勘探工区全方位的直达标量横波的速度分布值,确定工区内最快和最慢直达标量横波的速度的方位角;
S11、根据步骤S10计算出的标量横波地震勘探工区内不同方位角的最快和最慢直达标量横波速度的比值,确定工区内标量横波的在不同方位上的标量横波各向异性系数;
S12、根据步骤S13确定的工区内最快和最慢的直达标量横波速度的方位角,分别对步骤S10计算出的标量横波数据体进行旋转处理,分别获得平行于最快标量横波速度方向的反射标量横波水平分量数据体和垂直于最快标量横波速度方向的反射标量横波水平分量数据体;
S13、对步骤S12获得的两套反射标量横波数据体进行保辐成像处理,综合两套反射标量横波成像数据体进行地下地质体包括断层与断裂带、裂缝带、地下岩层在地下主应力作用影响下的精细构造解释和裂缝断层的识别;
S14、对步骤S12获得的两套反射标量横波保辐成像数据体进行各种对地下储层流体敏感的属性体的提取,并用标量横波地震勘探工区内井中声波测井数据的属性与反射标量横波保辐成像数据的属性进行标定,然后在井周围根据精细构造解释的储层构造展布进行储层内流体类型的识别和油气饱和度分布的评价与预测;
S15、提取步骤S13中的两套反射标量横波保辐成像数据体中的标量横波振幅、标量横波反射系数、标量横波AVO特征、标量横波亮点(或暗点)、快慢标量横波振幅比、标量横波时频特征;评价地下地质构造形态与特征和孔隙内流体类型与分布范围;
S16、提取步骤S13中的两套反射标量横波保辐成像数据体中的标量横波属性数据,并进行标量横波波形分类、获取标量横波相干体、标量横波曲率体、标量横波倾角及方位角体、标量横波相干体、标量横波曲率体;
通过步骤S16中提取的标量横波属性数据,计算获取标量横波阻抗(IS)、弹性阻抗(Ie)、弹性阻抗系数(Ce)、标量横波速度比(γ0)、标量横波泊松比(σ)、拉梅常数(λ)、剪切模量(μ)、标量横波吸收系数(QS)、标量横波黏滞系数、标量横波吸收系数比、标量横波频变特性。
分别对两套反射标量横波保辐成像数据体进行反演处理,提取相关的属性,进行地下地质体内和地下岩层孔隙中的流体识别、预测与评估,最终实现对油气藏储层内的流体分布的综合预测、评价和定量解释。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于车载可控震源的标量横波震源装置,包括一台能够产生垂直振动信号和能量的车载可控震源(1),车载可控震源(1)上设有振动控制系统(4)、电液伺服控制振动器(5)、液压伺服系统(6)、伺服阀(7)、反作用重锤(8),振动控制系统(4)与电液伺服控制振动器(5)、液压伺服系统(6)、伺服阀(7)和反作用重锤(8)相连接,其特征在于所述车载可控震源(1)上还设有用于将垂直振动信号和能量转换成顺时针或逆时针方向旋转的振动信号的垂直线性振动到水平旋转振动转换系统(9)和用于进行顺时针或逆时针方向旋转振动的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2),标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)的底面上偏心设有至少一个耦合齿(3),垂直线性振动到水平旋转振动转换系统(9)和标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于,所述车载可控震源(1)上设有震源启动控制器(10)。
3.根据权利要求1所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于,还包括用于实时接收经耦合齿(3)旋转振动后所激发的标量横波的地面标量横波接收装置(11),所述地面标量横波接收装置(11)按照施工设计布设并埋置于标量横波地震勘探工区内的地面上。
4.根据权利要求1所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于,所述耦合齿(3)呈与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)的底面同心的圆环状均匀分布在标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)的底面上。
5.根据权利要求4所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于:所述耦合齿(3)呈与标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)的底面同心的多层圆环状均匀分布在标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)的底面上。
6.根据权利要求1所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于:所述耦合齿(3)呈朝远离标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)外径逐渐缩小的圆锥状。
7.根据权利要求1所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于,所述振动控制系统(4)通过有线网络或无线网络与震源启动控制器(10)相连接。
8.根据权利要求2所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于,所述震源启动控制器(10)发送正向触发脉冲信号时,振动控制系统(4)驱动标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)沿顺时针方向振动旋转;当震源启动控制器(10)发送负向触发脉冲信号时,振动控制系统(4)驱动标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)沿逆时针方向旋转振动。
9.根据权利要求1所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置,其特征在于,所述标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)沿顺时针或逆时针方向振动旋转时,带动标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)底面下方环形安装的耦合齿(3)按照顺时针或逆时针方向旋转振动,使其生产平行于地面顺时针或逆时针方向旋转极化且向地下空间传播的标量横波。
10.根据权利要求1到7任一项所述的基于车载可控震源的标量横波震源装置的标量横波地震数据采集处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在标量横波地震勘探工区内的地面上按照施工设计布设用于供车载可控震源(1)移动的标量横波震源二维激发线或三维激发网;
S2、在标量横波地震勘探工区内的地面上按照施工设计布设二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网,二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网上埋置有地面标量横波接收装置(11);
S3、将车载标量横波震源装置移动到预先设计布设的标量横波震源二维激发线或三维激发网上的标量横波震源点,然后用车载标量横波震源装置的自重将标量横波震源装置的标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)底面下方环形安装的耦合齿(3)压到地面以下,使标量横波震源装置和大地形成良好的耦合;
S4、振动控制系统(4)发出启动并开始接收标量横波信号的脉冲,该脉冲信号通过有线或无线网络传送给震源启动控制器(10),触发车载标量横波震源装置激发沿顺时针或逆时针方向旋转振动的标量横波信号,使标量横波激发刚性圆盘形金属振动平板(2)沿顺时针或逆时针方向旋转振动;
S5、标量横波地震勘探工区内地面上按照施工设计布设并埋置好的二维标量横波信号接收传感器测线或三维标量横波信号接收传感器网在振动控制系统(4)发出的启动脉冲的控制下接收车载标量横波震源装置激发的直达标量横波和从地下波阻抗界面反射回到地面的反射标量横波;
S6、车载标量横波震源装置按照步骤S3到步骤S5的步骤在标量横波地震勘探工区内的地面上的每个标量横波震源点位置依次按顺时针和逆时针方向激发两个旋转方向相反且平行于地面的标量横波信号,地面标量横波接收装置(11)接收车载标量横波震源装置激发的直达标量横波和从地下波阻抗界面反射回到地面的反射标量横波;
S7、分别将所有标量横波震源点依次激发的两个旋转方向相反且平行于地面的直达和反射标量横波数据组合合并起来,分别形成两个方向旋转的标量横波地震数据体;
S8、布设在标量横波地震勘探工区内的地面上的地面标量横波接收装置(11)记录到地面标量横波源激发的下行标量横波在地下各波阻抗界面产生的向上反射回到地面的上行标量横波数据;
S9、以标量横波地震勘探工区的一个标量横波震源点为中心,按照每5度到10度的方位角抽取所有方位远、中、近偏移距的地面标量横波接收装置(11)的道集数据,根据震源中心到各个地面标量横波接收装置(11)的直线距离和直达标量横波的初至到达时间,逐点计算直达标量横波的速度;
S10、根据步骤S9计算出的标量横波地震勘探工区全方位的直达标量横波的速度分布值,确定工区内最快和最慢直达标量横波的速度的方位角;
S11、根据步骤S10计算出的标量横波地震勘探工区内不同方位角的最快和最慢直达标量横波速度的比值,确定工区内标量横波的在不同方位上的标量横波各向异性系数;
S12、根据步骤S13确定的工区内最快和最慢的直达标量横波速度的方位角,分别对步骤S10计算出的标量横波数据体进行旋转处理,分别获得平行于最快标量横波速度方向的反射标量横波水平分量数据体和垂直于最快标量横波速度方向的反射标量横波水平分量数据体;
S13、对步骤S12获得的两套反射标量横波数据体进行保辐成像处理,综合两套反射标量横波保辐成像数据体进行地下地质体的精细构造解释和裂缝断层的识别;
S14、对步骤S12获得的两套反射标量横波保辐成像数据体进行各种对地下储层流体敏感的属性体的提取,并用标量横波地震勘探工区内井中声波测井数据的属性与反射标量横波保辐成像数据的属性进行标定,然后在井周围根据精细构造解释的储层构造展布进行储层内流体类型的识别和油气饱和度分布的评价与预测。
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