[发明专利]一种双源多缆窄间距控制系统及方法

说明书

本发明涉及海洋地质调查领域，提供一种双源多缆窄间距控制系统及方法，用于解决地震数据采集的面元难以缩小的问题。本发明提供的一种双源多缆窄间距控制系统，包括双震源、拖缆、框架，所述框架同地震船连接，所述拖缆同地震船连接；所述拖缆不少于2条，所述任两根相邻的震源之间设置有双震源；所述拖缆之间通过间距绳连接，所述间距绳同拖缆的中部连接所述拖缆的一端同地震船连接；所述框架包括扩展绳、扩展臂，所述扩展臂、扩展绳同地震船连接；所述扩展绳同最外侧的拖缆的中部连接。可以尽可能的缩小面元的尺寸，同时维持托兰之间的间距稳定，多缆间距辩护范围在±5%以内，为提高地震数据采集的横向分辨率提供了可能。

技术领域

本发明涉及海洋地质调查领域，具体涉及一种双源多缆窄间距控制系统及方法。

背景技术

根据地震勘探理论，横向采样间隔(亦称道间距，下同)决定横向分辨率，由采样定理可知，横向连续信号一旦进行离散采样，会产生不可恢复的频域范围，该频带区域的有关信息无法完全恢复，而该频带区域的信息经采样后会变成另一频域的新信息，这便是空间假频。由此可知，对某一具体研究对象，要保证其不失真必须依赖于采样间距、该信号本身的频带宽度和信号频带外的高频信息的能量大小，若横向采样能保证不可恢复频带区域位于信号频宽之外，且信号频带外的干扰能量很小，则信号完全可以恢复。

地震信号的横向采样虽己满足采样定理，但仍然存在能量很弱的假频信息，由于地震信号有限带宽外的干扰能量一般均很小，故地震剖面的成像精度，取决于道间距本身和地下构造及勘探精度，因此，应设法避开有效频带内的信号存在的空间假频，使有效信号不致失真，伊尔马滋对空间假频问题进行了深入的分析，指出空间假频的产生与地层倾角、区域速度和道间距有关，并给出如下的具体计算公式：

f_max＝v/(4Δxsinθ)

式中，f_max为横向不产生空间假频的最高频率；v为区域速度，Δx 为道间距，θ为地层倾角。可见，道间距越小，横向可记录的最高有效频率越高，对横向分辨率的提高越有利。

在三维地震面积观测中，为了全覆盖探测工区，一般在平面上将工区“离散化”，即将连续的工区划分为数量庞大的格子“面元”，采集信号时，由落在每个“面元”内的反射信号的多少来计算“覆盖次数”。在一定的观测系统参数条件下，面元最小尺寸是一定的。小于最小尺寸的面元，就会出现“漏测”问题。

常规海上三维地震勘探，气枪震源间距为50米，拖缆间距为100 米。其中的接收信号拖缆，两道之间距离为12.5米，即道间距为12.5 米，由此纵向面元尺寸最小为6.25米；拖缆之间的横向距离为100 米，根据面元大小计算公式，横向面元尺寸最小为25米。由此进行的三维地震勘探，地下最小反射面元为6.25×25米(纵向面元尺寸×横向面元尺寸)。

而在海域天然气水合物地震勘探中，发育区的水合物赋存形态往往为分散状、斑块状、断层状及薄层状，极少有连续性非常好的厚层状，海域天然气水合物的赋存形态多样，且矿体体积大小不一，分散存在。由于常规三维地震勘探组合系统，地下反射面元最小尺寸仅能达到6.25×25米，无法满足海域天然气水合物地震勘探对横向和纵向分辨率的要求。随着目标精细探测的要求，震源间距、电缆间距需要大大缩小，以达到提高横向分辨率的目标。

常规海上三维地震勘探，一般双震源间距为50米，每个震源由多个子阵列组成；电缆间距为100米。2个震源间距控制方法是在各个子阵列之间系上定宽绳，并利用扩展绳向外扩展，最终使其间距保持在一定范围，间距变化一般在±10％，即间距在45-55米之间变化；多条电缆间距控制方法是通过定宽绳连接，外侧利用扩展器向外拖曳，电缆之间横向间距保持在一定范围，间距变化一般在±10％，即间距在90-110米之间变化。