[发明专利]地震数据采集方法与装置

说明书

本发明的背景

本发明涉及一个地震数据采集方法与装置，特别地，涉及用于一个陆地或者用于一个过渡区域环境来改善地震传感器位置判断的一个地震数据采集方法与装置，由此减少因为地震传感器位置坐标与地震数据之间的错误分配而产生的干扰噪声。

对地震数据进行收集来远程探测地球表面下的地质条件，特别地，有关碳氢化合物的储藏量，例如石油，天然气，或者煤来进行遥感。为了收集地震数据，使用了声源，例如爆炸或者振荡器来产生一个声波脉冲，这个声波脉冲通过地球表面下的地质结构进行传输。不同地质层之间的声波阻抗的改变引起这个声波能量的一部分被反射，并且返回到地球表面。这些反射信号被地震传感器所接收，并且被进行处理来产生地球表面下地质结构的图象。

在陆地上，一般用称作地震检波器的地震传感器的串来采集地震数据。地震检波器串以一个给定的形状被放置在一特定区域。这个图案形状可以是线形的，或者可以是能够覆盖一个特定区域(典型的，是50×50米)并且其重心位于一指定位置的一个空间图案形状。典型地，这组地震传感器被称作一个台，并且其重心被称作一个台的位置。

一个地震数据采集系统能够控制数量很多的地震台，并且能够从这些地震台采集数据。在一个2维(2D)的应用中，这些台被排成一条线，并且包括1000个台，其覆盖范围达50公里。在一个3维(3D)的应用中，典型地，这些台被安排成为几条平行线。在一个3D地震观测中的每一条线与一个2D应用中的线类似，其中一个典型的线的长度可能为5公里，并且可能包括100数量级左右的台。例如，在一个3D测量中，在任何给定时刻均可能有5到20条线是处于激活状态的，并且典型地，它们将被连接到一单组地震数据记录设备。一个3D测量中的相邻线之间的距离将有300到1000米，例如。

在任何时刻，一个大的3D系统能够控制3000个或者更多的地震台。在一个地震台内部，来自每一个地震检波器的数据进行分组将对噪声，例如水平传播的波(地滚波)和随机噪声，进行衰减。随机噪声产生的原因可以包括风，雨，植物对地震检波器的摩擦，地震检波器电缆的振动，等等。噪声衰减的程度部分地取决于所使用的图案形状。来自多个地震台的数据将在后面被处理，以提供关于地球表面下地质结构的地震图象。

在一个典型的陆地地震采集过程中，首先设计一个3D地震测量来处理客户的地理目标，并且试图来减少对地震测量的地形限制。一般，这个3D地震测量计划将包括一个地震传感器位置放置方案(包括，标识所有的计划地震台位置和传感器放置位置图案)和一个地震源部署方案。

然后，一个地震测量工作人员就到达这个地震测量位置来确定地球表面上放置这个地震台的具体位置。典型地，这个地震测量工作人员将在每一个地震台的中心放置一个测量标桩(一个小的标记)。这个标桩的特征是一个唯一的标识符，一个标桩索引。然后，这个测量工作人员在这个标桩索引和这个地震台的坐标位置之间产生一个对应表。

后面，布局工作人员就试图以一个合适的图案来安装这个地震检波器串，同时在直观上确保这个图案的重心是在这个标桩上。然后，这个地震检波器串被连接到一个地震数据传送电缆的一个电缆“抽头”连接器。在大多数情形下，这个标桩索引(或者地震台参考)和关于这个地震数据传送电缆的电子地址在相同的图案中是递增的。但是，这并不总是可能的。在实际中，当这个地震台的位置坐标与这个地震数据采集系统的采集信道进行匹配时，会发生很多能够产生错误的问题。在很困难的地形中采用的复杂的图案布局设计中，某些采集信道可能不会被使用，以允许绕过障碍物。所跳过的抽头连接器的数目必须被布局工作人员正确地记录下来，并且必须被发送到记录计算机中以使这个信息可以被用于正确地匹配地震台位置与电子信道地址之间的关系。在3D应用中，基于电子采集信道的线定义不总是能够代表地面上的地震线结构。实际上，一单个物理线路电缆可以被折叠来表示多个地震数据采集线。通过使用新地震数据采集系统中的复杂网络结构，各种网络层可以被用于与一给定采集信道进行物理通信：这允许布局操作具有很大的灵活性(即，一个大的轮廓)。在这些情形下，这个电子地址编码方案不表示地震线的布局设计。

如果使用了一个交叉线或者骨干电缆来将地震数据从一个地震数据电缆传送到这个记录设备，就会发生一个类似的问题。如果将这个骨干电缆连接到这个地震数据电缆的这个抽头连接器没有被正确地记录和处理，就有可能不正确地将属于使用这个地震数据电缆而记录的地震传感器所采集的地震数据的坐标位置进行移动。