一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置和方法，该方法的步骤包括：在同一检波点位置上设置两个三分量地震检波器，使两个三分量地震检波器的X分量方向和Y分量方向相反，Z分量方向相同；其中，X分量主要记录测线方向的横波，Y分量主要记录垂直测线方向的横波，Z分量主要记录垂直方向的纵波；通过大线连接三分量地震检波器和地震仪并激发地震波后，得到同一检波点处的两个三分量检波器的三分量监视记录；根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无，从而实现横波或转换波的快速检测。本发明专利技术能够在野外施工现场通过三分量监视记录快速识别横波或转换波，进行施工质量监控。

A device and method for fast identification of shear wave on seismic monitoring record

The invention discloses an apparatus and a method for fast identification of shear waves on seismic monitoring records. The steps of the method include: setting two three-component geophones at the same geophone location, so that the X component direction of the two three-component geophones is opposite to the Y component direction, and the Z component direction is the same; among them, the X component is the main component; To record the transverse wave in the direction of the line, Y component mainly records the transverse wave in the direction of the vertical line, Z component mainly records the longitudinal wave in the vertical direction; After connecting the three-component geophone with the seismograph through a large line and exciting the seismic wave, the three-component monitoring records of two three-component geophones at the same geophone point are obtained; According to the monitoring records, the three-component monitoring records of two three-component geophones at the same geophone point are obtained Whether the polarity of the upper X component and Y component records is opposite or not, we can judge whether the shear wave exists or not, so as to realize the fast detection of the shear wave or converted wave. The invention can quickly identify shear wave or converted wave through three-component monitoring records in field construction site and carry out construction quality monitoring.

【技术实现步骤摘要】
一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置和方法
本专利技术涉及多波多分量地震勘探领域，尤其涉及一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置和方法。
技术介绍
按照地震勘探规范或规程要求，地震仪器操作员或技术人员在多波多分量地震勘探的野外试验及正式上线施工中，每放一炮，需要从多分量地震记录中识别纵波、横波或转换横波，以快速判断施工中采集参数是否达到了规范和设计要求，并进行地震记录质量评级，如果没有横波或转换波出现，则按废炮评价，就需要现场分析原因，改善设计方案，重新施工。如果不能及时识别监视记录中的纵波、横波或转换波，则有可能造成大量废炮或整个工区资料不可用。三分量检波器中的Z分量主要接收垂直方向的振动信号，X分量主要接收沿测线方向的水平振动信号，Y分量主要接收沿垂直测线方向的水平振动信号。一般情况下，安置多分量检波器时，检波器需要调平，并使检波器上的X箭头方向朝向地震测线大号方向，这样就可保证三分量检波器中的X、Y分量检波器轴向保持互相垂直的水平状态而Z分量检波器轴向保持垂直状态。由于地震射线路径不一定垂直于水平地表，因而在一个分量记录中可能含有其他两个分量的信息。这样，使得原始三分量地震记录的波场显得非常复杂，波型识别很困难。根据地震波运动学特征，横波视速度比纵波视速度小，故横波时距曲线特征比较陡，纵波时距曲线较平缓。从地震波动力学特征，纵波波型的延续时间短，能量较强，波型比较高瘦，频带较宽。而横波波形较胖，主频较纵波低，频带较窄。通过上述特征可以初步识别纵、横波。通常情况下，由于纵波速度快、能量强、信噪比高，在三分量监视记录中容易识别，但横波或转换波速度慢、能量弱、信噪比低，在三分量监视记录上识别就非常困难了。目前，在多波多分量地震勘探野外施工现场是很难进行横波或转换波识别工作的，现场仪器操作员或技术人员也无法按规范或规程的要求对监视记录进行现场评级。需要将施工资料送到数据处理中心进行复杂的多波多分量资料处理后才能完成，需要花费较长的时间，这对于野外施工时间成本来说是难以接受的。因此迫切需要专利技术一种在野外施工现场能快速识别多波尤其是横波的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置和方法。本专利技术的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法，该方法的步骤包括：在同一检波点位置上设置两个三分量地震检波器，使两个三分量地震检波器的X分量方向和Y分量方向相反，Z分量方向相同；其中，X分量主要记录测线方向的横波，Y分量主要记录垂直测线方向的横波，Z分量主要记录垂直方向的纵波；通过大线连接三分量地震检波器和地震仪并激发地震波后，得到同一检波点处的两个三分量检波器的三分量监视记录；根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无，从而实现横波或转换波的快速检测。其中，在根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无的步骤中，包括步骤：检波点位置处的2个三分量地震检波器Z分量记录的信号极性相同，则有纵波信号，如果极性相反，则无纵波信号；检波点位置处的2个三分量地震检波器X分量记录如果极性相反，则有横波信号，如果极性相同，则无横波信号；检波点位置处的2个三分量地震检波器Y分量记录如果极性相反，则有横波信号，如果极性相同，则无横波信号。其中，在根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无的步骤中，包括步骤：通过对三分量地震检波器X、Y分量记录的信号进行减法运算，加强横波信号成分；具体处理方法为：式中：XR1、XR2分别为两个三分量地震检波器记录的X分量数据；YR1、YR2分别为两个三分量地震检波器记录的Y分量数据；XR为两个三分量地震检波器的X分量数据相减后得到的新X分量数据；YR为两个三分量地震检波器的Y分量数据相减后得到的新Y分量数据。其中，对新XR数据和新YR数据作带通滤波处理，得到更纯净的横波记录。本专利技术的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置，包括：两个三分量地震检波器、地震仪及大线；其中，沿地震测线在一个检波点位置安置一个三分量地震检波器，三分量地震检波器的尾椎垂直插入地表下的地层中并将三分量地震检波器调平，三分量地震检波器上标示的X方向朝向测线大号方向；三分量地震检波器连接到地震大线上，通过大线与地震仪连接；在地震测线一定偏移距位置处的一个或多个检波点处，增设三分量地震检波器，并使增设的三分量地震检波器的X方向与三分量地震检波器的X方向相反，增设三分量地震检波器的Y方向与三分量地震检波器的Y方向相反，三分量地震检波器的Z方向与三分量检波器的Z方向相同；同时将三分量地震检波器连接到地震测线上，通过大线与地震仪连接。区别于现有技术，本专利技术提供了一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置和方法，该方法的步骤包括：在同一检波点位置上设置两个三分量地震检波器，使两个三分量地震检波器的X分量方向和Y分量方向相反，Z分量方向相同；其中，X分量主要记录测线方向的横波，Y分量主要记录垂直测线方向的横波，Z分量主要记录垂直方向的纵波；通过大线连接三分量地震检波器和地震仪并激发地震波后，得到同一检波点处的两个三分量检波器的三分量监视记录；根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无，从而实现横波或转换波的快速检测。本专利技术能够在野外施工现场通过三分量监视记录快速识别横波或转换波，进行施工质量监控。附图说明图1是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法的流程示意图；图2是现有技术中常规三分量地震勘探装置应用的结构示意图。图3是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置在井中激发三分量微测井中应用的结构示意图。图4是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置在地面激发三分量微测井中应用的结构示意图。图5是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置中三分量地震检波器“背靠背”安置法示意图。图6是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的装置在具体实施时微测井施工布置图。图7是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法中其中一个三分量地震检波器的共检波点道集。图8是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法中另一个三分量地震检波器的共检波点道集。图9是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法中检波点的X分量记录的部分记录对比示意图。图10是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法中两个三分量地震检波器的X分量记录相减并进行简单的带通滤波后得到的结果示意图。图中，1-其中一个三分量检波器；2-检波点；3-地层；4-激发点；5-地震仪，6-另一个三分量检波器。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。参阅图1，图1是本专利技术提供的一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法的流程示意图。该方法的步骤包括：S110：在同一检波点位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法，其特征在于，包括：在同一检波点位置上设置两个三分量地震检波器，使两个三分量地震检波器的X分量方向和Y分量方向相反，Z分量方向相同；其中，X分量记录测线方向的横波，Y分量记录垂直测线方向的横波，Z分量记录垂直方向的纵波；通过大线连接三分量地震检波器和地震仪并激发地震波后，得到同一检波点处的两个三分量检波器的三分量监视记录；根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无，从而实现横波或转换波的快速检测。

【技术特征摘要】
1.一种用于地震监视记录上快速识别横波的方法，其特征在于，包括：在同一检波点位置上设置两个三分量地震检波器，使两个三分量地震检波器的X分量方向和Y分量方向相反，Z分量方向相同；其中，X分量记录测线方向的横波，Y分量记录垂直测线方向的横波，Z分量记录垂直方向的纵波；通过大线连接三分量地震检波器和地震仪并激发地震波后，得到同一检波点处的两个三分量检波器的三分量监视记录；根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无，从而实现横波或转换波的快速检测。2.根据权利要求1所述的用于地震监视记录上快速识别横波的方法，其特征在于，在根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无的步骤中，包括步骤：检波点位置处的2个三分量地震检波器Z分量方向上记录的纵波信号极性相同，则有纵波信号，如果极性相反，则无纵波信号；检波点位置处的2个三分量地震检波器X分量记录如果极性相反，则有横波信号，如果极性相同，则无横波信号；检波点位置处的2个三分量地震检波器Y分量记录如果极性相反，则有横波信号，如果极性相同，则无横波信号。3.根据权利要求1所述的用于地震监视记录上快速识别横波的方法，其特征在于，在根据监视记录上X分量、Y分量记录的极性是否相反，判断横波的有无的步骤中，包括步骤：通过对三分量地震检波器X、Y分量记录的波动信号进行减...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德义，李志军，王慧，杨牧禾，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14