專(zhuān)利名稱(chēng)：一種地震信號(hào)接收及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不同頻率特性檢波器同步接收地震信號(hào)及其數(shù)據(jù)合成的技術(shù)，特別涉及一種地震信號(hào)接收及其處理方法。
背景技術(shù)：
地震勘探是利用人工方法產(chǎn)生地震波，再用地震檢波器接收來(lái)自地下或海底以下地層的地震反射信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后得到地下結(jié)構(gòu)圖象和地質(zhì)信息，為石油、煤炭、天然氣勘探和開(kāi)發(fā)提供重要參考的一種技術(shù)。地震勘探中，人工方法產(chǎn)生的地震波是寬頻帶地震信號(hào)，其在地下傳播過(guò)程中要被地層吸收而發(fā)生衰減。由于大地對(duì)低頻信號(hào)和高頻信號(hào)吸收程度不同，高頻信號(hào)要比低頻信號(hào)衰減快得多，使得反射到地面或海面上的低頻地震波能量強(qiáng)，高頻地震波能量弱，此外，陸上勘探的面波等強(qiáng)干擾和海上勘探的海底強(qiáng)反射等都將導(dǎo)致地震信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍很大。地震檢波器是地震勘探行業(yè)中的一種專(zhuān)用震動(dòng)傳感器，其重要特征參數(shù)是它的頻帶范圍、相位特性、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度、失真度、假頻和阻尼比。理想的地震檢波器應(yīng)該有如下特征1)頻帶范圍要寬地震信號(hào)是一種頻帶較寬的脈沖振動(dòng)，而測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量頻帶總是有限的，無(wú)論是低頻響應(yīng)不好，還是高頻響應(yīng)差，都將對(duì)振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量帶來(lái)較大誤差。因此，希望檢波器從低頻到高頻要有足夠?qū)挼牟皇д娴念l率特性和響應(yīng)范圍。2)相位特性要好震動(dòng)沖擊信號(hào)的測(cè)量對(duì)傳感器的相頻特性有很?chē)?yán)格的要求。理想情況下，檢波器的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)波形同步，或者相位隨頻率呈線性變化，但一股傳感器的相頻響應(yīng)不是理想線性的，只能在某一個(gè)頻帶范圍內(nèi)近似直線，在整個(gè)頻帶內(nèi)相頻特性為曲線。相頻響應(yīng)為水平直線說(shuō)明傳感器的響應(yīng)信號(hào)與原信號(hào)之間無(wú)相位差；相頻特性線為斜直線說(shuō)明傳感器的相位差只是在時(shí)間軸上發(fā)生了平移，測(cè)得的信號(hào)沒(méi)有發(fā)生波形畸變；相頻特性線為曲線說(shuō)明傳感器的相位差隨頻率呈非線性變化，在這種相頻傳遞特性下測(cè)得的信號(hào)將發(fā)生嚴(yán)重波形畸變。3)動(dòng)態(tài)范圍大地層的吸收衰減作用使得地震信號(hào)的不同頻率之間產(chǎn)生非常大的能量差異，要把能量強(qiáng)弱變化如此之大的地震信號(hào)感應(yīng)到并記錄下來(lái)需要檢波器有足夠大的動(dòng)態(tài)范圍。目前，實(shí)際采用的模擬檢波器的動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)低于地震勘探儀的水平，不能做到高低頻響應(yīng)均優(yōu)，很難接收到高低頻均衡的寬頻帶地震信號(hào)。4)靈敏度高地震信號(hào)幅值的變化范圍很大，測(cè)量時(shí)要特別注意傳感器靈敏度的選擇。靈敏度太大會(huì)使測(cè)量系統(tǒng)過(guò)載，靈敏度太小會(huì)使弱信號(hào)分辨不清。
5)失真度小檢波器的失真度是輸出諧波分量總有效值與基波分量有效值的百分比，是反映檢波器線性特性的一個(gè)重要指標(biāo)。檢波器失真主要是指諧波失真，產(chǎn)生諧波失真的主要原因是檢波器機(jī)電參數(shù)和動(dòng)力系統(tǒng)的各非線性因素。6)假頻高假頻限定了檢波器感應(yīng)地震信號(hào)頻率范圍的上限，同時(shí)也反映了檢波器的加工工藝。為了得到有效的高頻信號(hào)和足夠的頻寬，需要檢波器有較高的假頻。7)理想的阻尼理想的阻尼是傳感器的慣性體在回到平衡位置后立即停止振動(dòng)，此時(shí)檢波器具有最好的分辨率，稱(chēng)為臨界阻尼。地震信號(hào)是一系列復(fù)雜震動(dòng)信號(hào)的綜合，理想的檢波器是將所有頻段的波形能完整測(cè)出。受制造工藝和制造成本的限制，目前工業(yè)界廣泛使用的模擬檢波器只能做到在某一個(gè)頻段有理想的頻率特性，不能做到既有足夠大的動(dòng)態(tài)范圍，又有較高的靈敏度；既有較好的低頻響應(yīng)，又有較好的高頻響應(yīng)。與模擬檢波器相比，目前發(fā)展的基于微電子機(jī)械系統(tǒng) MEMS的數(shù)字檢波器更符合上述要求，但在其工作頻率范圍內(nèi)，其頻率響應(yīng)是水平的直線，其雖然具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，但是對(duì)高頻信號(hào)沒(méi)有起到放大的作用，限制了對(duì)高頻弱信號(hào)的記錄能力，而且成本也較高。因此，受制造工藝限制，目前檢波器不能做到高低頻響應(yīng)均優(yōu)， 很難接收到高低頻均衡的寬頻帶地震信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種地震信號(hào)接收及其處理方法，用于解決獲取寬頻段地震測(cè)量數(shù)據(jù)的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種地震信號(hào)接收及其處理方法，包括以下步驟A、在同一地震測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置多個(gè)具有不同頻率特性的檢波器，利用多個(gè)檢波器同時(shí)接收地震信號(hào)，得到多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)；B、通過(guò)消除多個(gè)具有不同頻率特性的地震信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，獲得同步的多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)；C、對(duì)同步的多個(gè)具有不同頻率特性的地震信號(hào)分別實(shí)行頻域加權(quán)處理后再進(jìn)行疊加合成處理，得到具有理想低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)的地震記錄信號(hào)。其中，多個(gè)檢波器包括具有低、中、高三種自然頻率的檢波器，則步驟A具體為在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置具有低自然頻率的低頻檢波器，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有低頻特性的地震記錄信號(hào)；在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置具有中自然頻率的中頻檢波器，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有中頻特性的地震記錄信號(hào)；在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置具有高自然頻率的高頻檢波器，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有高頻特性的地震記錄信號(hào)。步驟B具體為通過(guò)消除具有低頻特性的地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。或者，步驟A具體為在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有低自然頻率的檢波器組合成低頻檢波器串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到若干個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)；在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有中自然頻率的檢波器組合成中頻檢波器串，并通過(guò)接收地震信號(hào)
5得到若干個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)；在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有高自然頻率的檢波器組合成高頻檢波器串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到若干個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)。步驟B具體為通過(guò)消除若干個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除若干個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除若干個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)；然后，通過(guò)消除具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。多個(gè)檢波器還可以是由具有低、中、高三種自然頻率的檢波芯體構(gòu)成，則步驟A具體為在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置多個(gè)檢波器；將多個(gè)檢波器的所有具有低自然頻率的檢波器芯體組合成低頻檢波串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)；將多個(gè)檢波器的所有具有中自然頻率的檢波器芯體組合成中頻檢波串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)；將多個(gè)檢波器的所有具有高自然頻率的檢波器芯體組合成高頻檢波串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)。步驟B 具體為通過(guò)消除多個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除多個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除多個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)；然后，通過(guò)消除具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差， 得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。其中，步驟C具體為通過(guò)同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)分別實(shí)行頻域加權(quán)處理后再進(jìn)行疊加合成處理，得到具有理想低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)的地震記錄信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用兩種或兩種以上分別具有理想的低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)檢波器，用不同頻率特性的檢波器同時(shí)接收同一測(cè)量點(diǎn)的地震信號(hào)，再通過(guò)頻率域加權(quán)后疊加，合成的地震信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍大、頻帶寬、靈敏度高，同時(shí)具有理想的低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)，可提高識(shí)別地下薄層的能力。


圖1是本發(fā)明提供的地震信號(hào)接收及其處理的方法流程圖；圖2是本發(fā)明提供的檢波器接收地震信號(hào)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的檢波器串接收地震信號(hào)示意圖；圖4是本發(fā)明提供的檢波器芯體接收地震信號(hào)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同頻率特性檢波器同時(shí)接收方法示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的采用DX20-10檢波器接收的地震記錄示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的采用DX20-28檢波器接收的地震記錄示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的采用DX20-40檢波器接收的地震記錄示意圖9本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄與DX20-10檢波器接收的地震記錄頻譜對(duì)比圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄與DX20-28檢波器接收的地震記錄頻譜對(duì)比圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄與DX20-40檢波器接收的地震記錄頻譜對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1顯示了本發(fā)明提供的地震信號(hào)接收及其處理的方法流程，如圖1所示步驟S101，在同一地震測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置多個(gè)具有不同頻率特性的檢波器，利用多個(gè)檢波器同時(shí)接收地震信號(hào)，得到多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)。其中，多個(gè)檢波器可以是包括具有低、中、高三種自然頻率的檢波器，也可以是由具有低、中、高三種自然頻率的檢波芯體構(gòu)成的檢波器。若多個(gè)檢波器是包括具有低、中、高三種自然頻率的檢波器，則具有低自然頻率的檢波器通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有低頻特性的地震記錄信號(hào)，具有中自然頻率的檢波器通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有中頻特性的地震記錄信號(hào)，具有高自然頻率的檢波器通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有高頻特性的地震記錄信號(hào)，如圖2所示的檢波器接收地震信號(hào)排列方式示意?；蛘咄瑫r(shí)在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有低自然頻率、中自然頻率和高自然頻率的檢波器分別組合成低頻檢波器串、中頻檢波器串和高頻檢波器串，分別通過(guò)接收地震信號(hào)得到若干個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)、中頻特性的地震記錄信號(hào)和高頻特性的地震記錄信號(hào)，如圖3所示的檢波器串接收地震信號(hào)排列方式示意。若多個(gè)檢波器是具有低、中、高三種自然頻率的檢波芯體，則在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置多個(gè)檢波器，將多個(gè)檢波器的所有具有低、中、高自然頻率的檢波器芯體分別組合成低頻檢波串、中頻檢波串、高頻檢波串，通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)分別具有低頻、中頻、高頻特性的地震記錄信號(hào)，如圖4所示的檢波器芯體接收地震信號(hào)排列方式示意。步驟S102，通過(guò)消除多個(gè)具有不同頻率特性的地震信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，獲得同步的多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)。若多個(gè)檢波器是包括具有低、中、高三種自然頻率的檢波器，并且是如圖2所示的排列方式，則通過(guò)消除具有低頻特性的地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。若檢波器是如圖3所示的檢波器串接收地震信號(hào)排列方式，即同時(shí)在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有低自然頻率、中自然頻率和高自然頻率的檢波器分別組合成低頻檢波器串、中頻檢波器串和高頻檢波器串，則通過(guò)消除若干個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)，通過(guò)消除若干個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)，通過(guò)消除若干個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)，然后，通過(guò)消除具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。其中，以檢波器串的方式接收地震信號(hào)時(shí)，還應(yīng)消除個(gè)檢波器之間的時(shí)差和相位差。若多個(gè)檢波器是具有低、中、高三種自然頻率的檢波芯體，即如圖4所示的檢波器芯體接收地震信號(hào)排列方式，則通過(guò)消除多個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)，通過(guò)消除多個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)，通過(guò)消除多個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)，然后，通過(guò)消除具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。其中，還應(yīng)消除各檢波器芯體間的時(shí)差和相位差。步驟S103，通過(guò)同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)分別實(shí)行頻域加權(quán)處理后再進(jìn)行疊加合成處理，得到具有理想低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)的地震記
錄信號(hào)。圖5顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的不同頻率特性檢波器同時(shí)接收方法示意，如圖5 所示，采用的是二維測(cè)線，炸藥震源激發(fā)，120道接收，每個(gè)地震道相當(dāng)于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上布設(shè)了三種頻率特性的檢波器同時(shí)接收地震信息，圖中1表示DX20-10檢波器， 2表示DX20-28檢波器，3表示DX20-40檢波器，4表示地震道，5表示炸藥震源，其中DX20-10 的自然頻率是10Hz，DX20-28的自然頻率是28Hz，DX20_40的自然頻率是40Hz，本實(shí)施例中每種檢波器都使用9只串聯(lián)起來(lái)的組合方式。圖6顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的DX20-10檢波器接收的地震記錄，如圖6所示，橫坐標(biāo)為記錄道號(hào)，表示不同位置接收的地震記錄，縱坐標(biāo)為震源激發(fā)后的時(shí)間，單位為秒。 波形代表了不同接收位置、不同時(shí)間的震動(dòng)圖。圖7顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的DX20-28 檢波器接收的地震記錄，圖8顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的DX20-40檢波器接收的地震記錄， 圖7和圖8中的坐標(biāo)表示方式與圖6相同。圖9顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄示意，如圖9所示，將同一地震測(cè)量點(diǎn)上，DX20-10檢波器接收的地震記錄、DX20-28檢波器接收的地震記錄和DX20-40檢波器接收的地震記錄，經(jīng)消除時(shí)差、相位差，在頻率域進(jìn)行加權(quán)處理后疊加得到合成記錄。比較圖6、圖7和圖8可以發(fā)現(xiàn)，DX20-10檢波器接收的地震記錄、DX20-28檢波器接收的地震記錄和DX20-40檢波器接收的地震記錄，在信號(hào)特征上有明顯的差別，各有優(yōu)點(diǎn)，DX20-10檢波器接收的地震記錄主頻低，低頻能量強(qiáng)，但深層能量強(qiáng)，DX20-28檢波器接收的地震記錄中頻能量強(qiáng)，DX20-40檢波器接收的地震記錄視主頻高，高頻能量強(qiáng)，但深層能量弱，圖9是本發(fā)明方法得到的地震記錄，與圖6、圖7和圖8比較可見(jiàn)，圖9兼有三者共同優(yōu)點(diǎn)。圖10顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄與DX20-10檢波器接收的地震記錄頻譜對(duì)比，如圖10所示，橫坐標(biāo)為頻率，單位為赫茲，縱坐標(biāo)為地震信號(hào)的振幅譜，由圖可見(jiàn)，兩者在低頻端一致，在高頻端，采用本發(fā)明方法合成信號(hào)的頻譜值大于DX20-10檢波器接收信號(hào)，合成信號(hào)的頻譜特征更好。圖11顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄與DX20-28檢波器接收的地震記錄頻譜對(duì)比，如圖11所示，橫坐標(biāo)為頻率，單位為赫茲，縱坐標(biāo)為地震信號(hào)的振幅譜，由圖可見(jiàn)，采用本發(fā)明方法合成信號(hào)的頻譜值大于DX20-28檢波器接收信號(hào)， 合成信號(hào)的頻譜特征更好。圖12顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的采用本發(fā)明方法得到的地震記錄與DX20-40檢波器接收的地震記錄頻譜對(duì)比，如圖12所示，橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為地震信號(hào)的振幅譜， 由圖可見(jiàn)，兩者在高頻端一致，在低頻端，采用本發(fā)明方法合成信號(hào)的頻譜值大于DX20-140 檢波器接收信號(hào)，合成信號(hào)的頻譜特征更好。綜上所述，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有檢波器只能做到在某一個(gè)頻段有理想的頻率特性的局限性，使用兩種或兩種以上分別具有理想的低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)檢波器，在同一地震測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置多個(gè)不同頻率特性的檢波器同步接收地震信號(hào)，對(duì)多個(gè)具有不同頻率特性的地震信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)處理，在頻率域加權(quán)后疊加，得到同時(shí)具有理想的低頻響應(yīng)、理想的中頻響應(yīng)和理想的高頻響應(yīng)的地震信號(hào)，可提高識(shí)別地下薄層的能力。盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種地震信號(hào)接收及其處理方法，其特征在于，包括以下步驟A、在同一地震測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置多個(gè)具有不同頻率特性的檢波器，利用所述多個(gè)檢波器同時(shí)接收地震信號(hào)，得到多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)；B、通過(guò)消除所述多個(gè)具有不同頻率特性的地震信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，獲得同步的多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)；以及C、對(duì)所述同步的多個(gè)具有不同頻率特性的地震信號(hào)分別實(shí)行頻域加權(quán)處理后再進(jìn)行疊加合成處理，得到具有理想低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)的地震記錄信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)檢波器包括具有低、中、高三種自然頻率的檢波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體為在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置具有低自然頻率的低頻檢波器，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有低頻特性的地震記錄信號(hào)；在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置具有中自然頻率的中頻檢波器，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有中頻特性的地震記錄信號(hào)；以及在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置具有高自然頻率的高頻檢波器，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到具有高頻特性的地震記錄信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體為通過(guò)消除具有低頻特性的地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體為在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有低自然頻率的檢波器組合成低頻檢波器串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到若干個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)；在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有中自然頻率的檢波器組合成中頻檢波器串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到若干個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)；以及在同一地震測(cè)量點(diǎn)將若干個(gè)具有高自然頻率的檢波器組合成高頻檢波器串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到若干個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體為通過(guò)消除若干個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除若干個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除若干個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)；以及然后，通過(guò)消除具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)檢波器的每個(gè)檢波器都具有低、 中、高三種自然頻率的檢波芯體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體為 在同一地震測(cè)量點(diǎn)設(shè)置多個(gè)所述檢波器；將多個(gè)檢波器的所有具有低自然頻率的檢波器芯體組合成低頻檢波串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)；將多個(gè)檢波器的所有具有中自然頻率的檢波器芯體組合成中頻檢波串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)；以及將多個(gè)檢波器的所有具有高自然頻率的檢波器芯體組合成高頻檢波串，并通過(guò)接收地震信號(hào)得到多個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體為通過(guò)消除多個(gè)具有低頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除多個(gè)具有中頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除多個(gè)具有高頻特性的地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，然后進(jìn)行組合疊加，得到具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)；以及然后，通過(guò)消除具有低頻特性的組合地震記錄信號(hào)、具有中頻特性的組合地震記錄信號(hào)和具有高頻特性的組合地震記錄信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，得到同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或6或9所述的方法，其特征在于，所述步驟C具體為通過(guò)所述同步的具有低頻、中頻和高頻特性的地震記錄信號(hào)分別實(shí)行頻域加權(quán)處理后再進(jìn)行疊加合成處理，得到具有理想低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)的地震記錄信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種地震信號(hào)接收及其處理方法，該方法包括在同一地震測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置多個(gè)具有不同頻率特性的檢波器，利用多個(gè)檢波器同時(shí)接收地震信號(hào)，得到多個(gè)具有不同頻率特性的地震記錄信號(hào)；通過(guò)消除地震信號(hào)之間的時(shí)差和相位差，獲得同步地震記錄信號(hào)；對(duì)同步地震信號(hào)分別實(shí)行頻域加權(quán)處理后再進(jìn)行疊加合成處理，得到具有理想低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)的地震記錄信號(hào)。本發(fā)明采用不同頻率特性的檢波器同時(shí)接收同一測(cè)量點(diǎn)的地震信號(hào)，再通過(guò)頻率域加權(quán)后疊加，合成的地震信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍大、頻帶寬、靈敏度高，同時(shí)具有理想的低頻響應(yīng)、中頻響應(yīng)和高頻響應(yīng)，可提高識(shí)別地下薄層的能力。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102200587SQ201010530480
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者于承業(yè), 于浩忙, 周雅卿 申請(qǐng)人:北京三迭系石油勘探技術(shù)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司