一种用于产生震源信号的震源信号设备可包括用于将反作用体耦连到地表的震源组件；可操作地连接到震源组件的可控阀；和控制器，其利用主控制信号对可控阀进行控制，该主控制信号通过在选定操作范围上采用可控阀的响应模型来产生。模型被用于降低可控阀的流量-位移响应的非线性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于产生震源信号的震源信号设备可包括用于将反作用体耦连到地表的震源组件；可操作地连接到震源组件的可控阀；和控制器，其利用主控制信号对可控阀进行控制，该主控制信号通过在选定操作范围上采用可控阀的响应模型来产生。模型被用于降低可控阀的流量-位移响应的非线性。【专利说明】用于控制震源中的谐波失真的装置和系统专利技术人:WEI，Zhouhong和 PHILLIPS，Thomas F.
本公开大体涉及地震勘探，特别地涉及用于产生具有增强地震频率扫描的震源信号的方法和装置。
技术介绍
在石油及气体勘探业，地球物理工具及技术通常被采用以便识别具有潜在碳氢化合物沉积物的地下结构。许多不同的技术被用于产生地震信号。 地震振动能量源已在该领域使用很多年。最简单形式的地震振动器仅仅为重型汽车，其具有以大约2-lOOHz的预定频率范围使地面震动的能力。振动器在较长时段期间将信号施加到地表地下，其允许小于诸如炸药的脉冲发生器的能量水平。 被称为震源信号或“导频”信号的被施加的能量穿过地下行进，并由特定的地下地质边界或层反射部分能量。反射的能量随后被传送回地表，在那里，其利用地球运动检测器来记录。所记录的数据被处理成产生关于构成地下物质的层的位置和物理特性的信息。 地震振动器源信号典型地为扫频信号或仅仅为扫描(swe印)信号。扫描信号为在上述的2-lOOHz范围上的正弦振动，且取决于地形、地下岩性、和振动器的经济制约和物理能力具有在2-20秒级别的持续时间。正弦扫描可随着时间在频率上增加，其被称为“升频扫描”。升频扫描为现代地震勘探中典型采用的信号。而且，正弦扫描信号可随着时间在频率上降低，其被称为“降频扫描”。振动器扫描信号的最终产品为波，其穿过地球传播以返回关于地下物质的线索。 本公开提供用于增强地震扫描信号的方法和装置。
技术实现思路
一方面，本公开提供利用可操作地连接到可控阀的震源来产生地震信号的方法。该方法可包括利用选定工作范围上的可控阀的响应模型来产生主控制信号，其中，模型被用于降低可控阀的流量-位移响应上的非线性；以及将主控制信号传送给可控阀以利用震源产生地震信号。 一方面，本公开还提供用于产生震源信号的震源信号设备。该设备可包括将反作用体耦连到地球的震源部件；可控阀可操作地连接到震源部件；以及控制器，其利用通过采用选定工作范围上的可控阀的响应模型所产生的主控制信号来控制可控阀，其中，该模型被用于降低可控阀的流量-位移响应上的非线性。 【专利附图】【附图说明】 为了详细理解本公开，应联合附图参考下面优选实施例的详细说明，其中，同样的元件已给予同样的附图标记，且其中: 图1阐释了采用本专利技术的一方面的典型的地震数据的采集操作； 图2为振动源的剖视图的正视图； 图3为诸如图1的源的振动震源的功能特征的示意图；以及 图4为阐释传统伺服阀的流量增益响应的图表； 图5示意性地阐释了传统伺服阀的线轴； 图6为降低了传统伺服阀上的非线性的控制系统的一个实施例的示意框图； 图7为描述用于降低传统伺服阀上的非线性的一个示例性方法的流程图；以及 图8为阐释采用图7的控制系统来控制的传统伺服阀的流量增益响应的图表。 【具体实施方式】 现代地震振动器典型地由流体力学反作用体系统组成，其由诸如电控伺服阀组件的可控阀来驱动。控制电子器件输出作为命令的扫描信号以驱动伺服阀组件。作为响应，伺服阀组件输出高压液压油流。该高压流交替地供给到反作用体中的上部和下部室以形成差压。该差压上下驱动反作用体以产生反作用体力。同时，该反作用体力被均等地且相对地施加到振动器基板并以振动器作用力(ground force)的形式辐射到地面。在该系统中，伺服阀组件用作放大器，其将小的可控电流放大成大的差压。 与此同时，伺服阀组件中的非线性动力学特性也可被放大并表现为反作用体力的差压中的谐波失真。本公开的一方面使得能够通过采用改进振动器性能的谐波失真减少(HDR)控制来朝向低频(低于1Hz)延伸可控震源的带宽。尽管谐波失真减少可在整个扫频带上获得，这种减少在低颇最为明显。 图1描述了可采用根据本公开的实施例开发的HDR控制的地球物理勘探布局。震源100被设置在勘察区域的预定位置并被耦连到地表。在所示出的实施例中，震源100为卡车载振动震源。振动震源100可为单轴源，例如其仅仅将压缩P波传递到地表。本领域技术人员会认识到，根据下文详细描述的本公开而无需附加的阐释或说明，可构造能够将P波和S波都施加到地表的多轴振源。因此，为了简便起见而不是限制本公开的范围，本公开将聚焦于单轴震源。 震源100包括卡车170，其具有容纳控制器108的驾驶室172。震源包括用于移动反作用体104的液压子系统140。如参考图2更详细描述的，移动的反作用体104作用到基板106上以将震源信号102施加到地表。该信号102穿过地表，在间断和岩层处反射，并朝向地球表面行进。 多个传感器160按距震源100间隔开的阵列的形式耦连到地表。传感器160检测反射的源信号102，且电信号162，其可为数字的和/或模拟的，被从传感器阵列160传递到典型容纳在卡车中的记录站(未示出)。记录站包括地震记录仪168且也可包括相关性处理器，其也接收指示施加到地表的实际源信号102的电信号180。 仍旧参考图1，震源100包括若干子系统，其具有用于产生地震信号102的系统组件。系统100包括液压泵子系统140，其具有将液压流体114运送到诸如伺服阀件112的可控阀的液压管路142。冷却器150典型地被提供以使液压子系统冷却。安装在卡车上的低频蓄能器144较大，例如大约10加仑以上，并用于抑制由液压系统的操作引起的例如大约25Hz或更小的低频噪声。 图2为类似于上述和图1中所述的源100的振动地震信号源200的剖面的正面图。振动地震信号源或者仅仅为源200，可被承载在如上述的及图1中所示的卡车170的车辆上。源200包括举升机构件202、可移动质体204和基板206。质体204和基板206每一个都基本上可由诸如钢或铁的金属构造。本领域技术人员精通普通的构造材料，所以详细的材料列表在本文不是必需的。举升机构件202可为液压的、机械的、电动机械的或用于将基板206降低和升起以结合或脱离地面的任何机构件。 支柱结构208从基板206延伸穿过质体204。横档210，其可由钢或铁的I型梁构造，被耦连到支柱结构208的顶截面，以在质体204振动时为支柱结构提供稳定性。支柱可为由钢或铁制成的管状管道，尽管其它形状可被采用。 活塞212包括延伸穿过质体204的相对的活塞杆214，216。上层杆214被耦连到横档210上的中心毂，且下层杆被耦连到基板206上的中心毂。活塞212可滑动地接纳在垂直延伸穿过质体204的汽缸218中。上部和下部环形室220，222直接定位在活塞212的上面和下面，并围绕上层和下层活塞杆214，216。液压流体通道224，226从各个室220，222引导到安装在质体204的外表面上的伺服阀件228。可替换地，装有汽门的垫片234可被安装在质体204与伺服阀件228之间。供给和返回液压管路(图1的142)将邻近于伺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生震源信号的震源信号设备，该设备包括：震源组件，用于将反作用体耦连到地表；可控阀，可操作地连接到震源组件，该可控阀包括线轴；位移传感器，被构造成估算与线轴的位置相关的参数；以及控制器，利用由可控阀在选定操作范围上的响应的模型所产生的主控制信号来控制可控阀，其中，该模型被用于降低可控阀的流量与位移响应的关系的非线性，其中，主控制信号至少部分地基于由下式限定的关系：QL=KXVPS-XV|XV|PL]]>其中：Q＝通过伺服阀的液压流量；K＝液压流量增益；XV＝伺服阀位移量；PS＝液压流体供给压力，包括PH‑PR；以及PL＝液压差压，包括控制压PA‑PB，其中，该模型至少部分地基于涉及流速与阀位移之间的关系的信息。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·F·菲利普斯，魏周宏，
申请(专利权)人：英洛瓦有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY
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