[实用新型]光纤声波传感井地地震数据联采系统

说明书

本实用新型公开一种基于分布式光纤声波传感井地地震数据联采系统，为解决现有技术存在的井中和地面地震数据分别采集时存在的每个震源点重复激发时造成的能量不一致，频谱不一致，震源和地面的耦合也不完全一致的问题；本实用新型基于井中的分布式光纤声波传感地震数据采集单元和地面地震数据采集单元构成的井中─地面地震数据联合立体采集系统，进行井中─地面联合立体勘探和同步采集地面和井中地震数据，实现高密度、高效益、高分辨率、低成本的井─地联合立体地震勘探技术，进行油气资源勘探与综合评价。

技术领域

本实用新型属于应用地球物理、地球物理勘探技术、地震勘探领域，特别涉及一种基于井中分布式光纤声波传感技术的井中─地面地震数据联采系统和井驱数据处理方法。

背景技术

地震波(Seismic Wave)是由地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波(P波)、横波(S波)(纵波和横波均属于体波)和面波(L波)三种类型。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。地震波的传播速度都因传播介质不同而有差异，通常与岩石类型、围限压力、岩石结构以及其他地质因素有关。

地震勘探是指人工激发所引起的弹性波利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法。它是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。

地震勘探则是利用人工的方法引起地壳振动(如雷管或炸药爆炸、重锤下落或敲击、电火花或压电晶体或气枪震源在水中或井中激发、可控震源振动)，再用精密仪器按一定的观测方式记录爆炸后地面上各接收点的振动信息，利用对原始记录信息经一系列加工处理后得到的成果资料推断地下地质构造的特点。在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

在对地震勘探所获取的地震数据进行处理和解释的过程中，计算出各种地震波在地层中传播的速度和地下介质(地层或岩层)的弹性或粘弹性参数是必须和非常重要的步骤之一。如果不能准确的获取地下地层的地震波速度和地下介质(地层或岩层)的弹性或粘弹性参数，则会非常不利于或者无法进行后续的地震数据的处理和解释。因此，准确的测量和计算地下地层的地震波速度和地下介质(地层或岩层)的弹性或粘弹性参数，是进行地震勘探数据处理解释的首要任务之一。

现有的地面和井中的地震数据采集系统，使用的是通用的动圈式或数字式地面单分量或三分量检波器和井中的动圈式三分量检波器阵列，进行井─地联合立体同步采集地面和井中地震数据。由于现有的井中动圈式三分量检波器重量大、成本高，测井电缆一次最多能在井里下放100级动圈式三分量检波器，采集数千米深的全井段井中地震数据需要移动或上提井中动圈式三分量检波器阵列数次，每提升一次井中动圈式三分量检波器阵列，地面的所有人工激发震源(炸药或重锤或电火花或气枪或压电晶体或可控震源)点就需要重新激发一次，这不仅造成了井地联合立体采集的地震数据的成本极高，在每个震源点的重复激发很难保证每次激发的能量一致，频谱一致，震源和地面的每次耦合也完全一致。由于以上这些众所周知的原因，通用的动圈式或数字式地面单分量或三分量检波器和井中的动圈式三分量检波器阵列进行井─地联合立体同步采集地面和井中地震数据的作业很难得到推广应用。