[发明专利]一种多道地震数据不间断记录设备与方法

说明书

本发明公开了一种多道地震数据不间断记录设备及方法。所述记录设备包括：终端控制平台、水下控制中心、稳压电源、降压电源模块、震源主机、地震拖缆以及发射阵；触发采集模式下，所述水下控制中心将地震数据编排并记录到硬盘，同时炮时文件增加一条地震数据记录；所述地震数据记录包括炮号、当前地震文件名以及当前地震数据点的点号；在不间断记录模式下，所述水下控制中心对收到的所有地震数据进行编排后按照预设时间长度进行存储；在震源激发时刻，所述水下控制中心输出触发信号给高压脉冲源用于震源激发，同时炮时文件增加一条地震数据记录。本发明不依赖于高精度导航定位授时，能够实现深拖地震数据的不间断记录，降低了硬件成本。

技术领域

本发明涉及地震探测领域，特别是涉及一种多道地震数据不间断记录设备与方法。

背景技术

反射地震探测是地球物理勘探中应用最为广泛的方法，在油气资源探测和地球科学研究等领域有着重要的应用。海洋地震勘探起源于陆地地震勘探，海洋地震作业时将海洋地震系统设备安装在调查船上，使用海洋专用的地震震源和采集拖缆，在调查船航行中进行地震波的激发和接收。海洋地震探测已经从近岸浅水走向远海深水，地震勘探目标也日趋复杂化和精细化，从而导致当前地震数据采集成本提高；如何解决日益增长的勘探成本问题成为当前地震采集领域的研究热点之一。

Beasley等(1998)提出了多震源同时激发的方法，使用位于在不同空间位置的两个震源同时激发，通过后处理方法可以将两个震源重叠的地震信号分离开来，可以提高地震数据信息量。Berkhout(2008)建议将时间零重叠激发的地震作业模式升级为重叠激发的作业模式，并提出了混合震源地震采集方法，可以使用多种不同类型、不同主频的震源同时激发，可以进一步提高地震数据信息量。

时间零重叠激发的地震作业模式，震源每一炮的触发时间与采集设备记录这一炮的地震数据文件的记录起始时间是严格对应的，采集起始时间一般晚于震源触发时间，这个延迟时间叫记录延迟时间Tdelay，当然Tdelay也可以等于0；时间零重叠激发的地震作业模式，震源的每炮只对应着一个记录文件，降低了存储空间。

重叠激发的作业模式，不仅可以应用于多震源混合地震采集作业，也可以应用于单震源地震采集作业；重叠激发的地震采集方法对接收记录系统提出了更高的要求，要求接收记录系统连续地、不间断地进行采集、传输和记录。重叠激发的地震采集方法，接收记录系统在连续地、不间断地进行着采集、传输和记录，不可能从开始采集到结束采集只记录一个文件，这样不安全也不切实际。因此，接收记录系统按固定文件长度记录原始地震文件，例如每10s记录一个文件；震源的激发炮点不再一一对应，一个地震记录文件可能存储了一炮或者更多炮的数据。如何将放炮激发炮点与地震记录对应起来成为必须考虑的问题。

为解决这个问题，现有不间断地震采集作业是用综合导航软件产生触发脉冲，触发脉冲直接触发震源放炮。如图1所示，综合导航系统接收差分全球定位系统(Differential Global Positioning System，DGPS)信号和1pps授时脉冲，这样综合导航系统的时间被精确同步到UTC时间；综合导航系统会记录每一次放炮的准确时间，这个时间通常被记录在被称为“导航头段”的数据文件中，这个时间使用精确的UTC时间，时间精度一般在微秒级别。

地震采集记录系统同样接收DGPS信号和1pps授时脉冲，这样地震采集记录系统的时间也被精确同步到协调世界时(Coordinated Universal Time，UTC)时间，其所不间断记录的固定文件长度记录原始地震文件也使用精确的UTC时间，时间精度一般在微秒级别。

这样，记录放炮时间的“导航头段”的数据文件和不间断记录的固定文件长度记录原始地震文件由于使用统一的UTC时间系统，在后处理时就可以重新生成炮时同步多道地震文件。

但是使用上述这种方法会存在以下缺陷：