城市地下空间地震数据采集系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种城市地下空间地震数据采集系统，属于城市地下空间勘探领域。所述城市地下空间地震数据采集系统包括：震源装置，用于生成震源波信号；检波装置，包括耦合于地面的多个检波单元，其中所述检波单元的不同组合分别用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间在不同波场的地震波信息。由此，通过一次采集就能够获得等同于多次采集的数据量，地层波场信息更加丰富，使得可以在同点进行多种地震波的处理解释，为后期的解译工作提供了条件；并且，基于不同波场的多种地震波信息可以进行反演，并基于反演结果可以实现互补和互相验证，保障了关于城市地下空间的最终解释成果的可靠性。

Seismic Data Acquisition System in Urban Underground Space

The embodiment of the invention provides a seismic data acquisition system for urban underground space, which belongs to the field of urban underground space exploration. The urban underground space seismic data acquisition system includes: a seismic source device for generating source wave signals; a geophone device, including a plurality of geophone units coupled to the ground, in which different combinations of geophone units are used to detect the seismic signal of the source wave in different wave fields relative to the urban underground space, respectively. Interest. As a result, the amount of data equivalent to multiple acquisitions can be obtained by one acquisition, and the information of formation wave field is more abundant, which makes it possible to process and interpret multiple seismic waves at the same point, thus providing conditions for later interpretation work; moreover, multiple seismic wave information based on different wave fields can be inverted and based on inversion. The results can complement each other and verify each other, which ensures the reliability of the final interpretation of urban underground space.

【技术实现步骤摘要】
城市地下空间地震数据采集系统
本专利技术涉及城市地下空间勘探
，具体地涉及一种城市地下空间地震数据采集系统。
技术介绍
地震勘探技术是一项诞生较早且相对成熟的物探技术手段，在油气田、煤田勘探、矿产资源调查得到了广泛的应用。在目前常用的物探方法中，基于地震勘探技术所获取资料的可靠程度被公认是远高于电磁、重力等其它工作方法的。地震勘探技术是利用地震波在地下介质物性差异分界面的反射波运动学和动力学特征，探测目的层埋深和异常体的几何形态，在数千米的深度范围内都取得了良好的效果。近年来随着计算机技术，电子科学技术和计算方法的飞速发展，地震勘探在仪器设备和数据处理方法两方面都形成了一套较完善和成熟的技术体系，在国民经济建设和大型工程项目中发挥了重要作用。现阶段的地震勘探资料采集手段是面向油气田、煤田等深层大目标体的勘探，地质任务主要是查清深层生储盖组合、矿脉分布、油气运移裂隙等大型的地质体；但由于城市环境中具有强烈的干扰背景，在震源的选用和数据采集的实施等方面都受到严苛的限制。在城市浅层地震勘探中，地质任务发生了巨大的变化，勘探目的层由深变浅，目标地质体由大变小；采集施工环境也发生了巨大的变化，城市高密度的人文活动造成了大量声波干扰和机械干扰，城市建设过程中人类作用于地表及浅表层的改造行为造成了地震采集施工过程中非常复杂的场地条件。同时高密度的人文活动也制约了开展粗放型施工的可能性。因此，如何在城市浅层有效开展地震勘探方法以采集优质的地震资料是目前业界的热门研究方向。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种城市地下空间地震数据采集系统，用以至少解决现有技术中难以在城市浅层开展地震勘探以采集优质的地震资料的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种城市地下空间地震数据采集系统，包括：震源装置，用于生成震源波信号；检波装置，包括耦合于地面的多个检波单元，其中所述检波单元的不同组合分别用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间在不同波场的地震波信息。可选的，所述不同波场的地震波信息包括以下中的一者或多者：反射波信息、折射波信息和面波信息，其中所述检波装置包括以下中的一者或多者：第一检波单元组合，用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间的反射波信息；第二检波单元组合，用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间的折射波信息；第三检波单元组合，用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间的面波信息。可选的，所述多个检波单元在第一方向上连续排列分布，以采集关于所述城市地下空间的二维地震数据。可选的，所述震源装置在系统实施数据采集的过程中处于运动状态，其中，所述系统还包括：最大偏移距确定单元，用于根据所勘探的城市地下空间的深度，确定所述震源装置离所述检波单元的最大偏移距。可选的，所述震源装置在一次运动前后相距的激发距离为1-100米，两个相邻的所述检波单元之间的距离为1-50米，以及所述最大偏移距为50-10000米。可选的，所述多个检波单元在交错方向上分别连续排列分布，以采集关于所述城市地下空间的三维地震数据。可选的，所述震源装置包括耦合于非硬化地面的电火花震源单元。可选的，所述震源装置包括耦合于硬化地面的可控震源单元和/或重锤震源单元。可选的，所述检波单元包括数字检波器。可选的，所述检波单元通过粘结耦合单元耦合于硬化地面，其中所述粘结耦合单元包括泡沫粘合剂层和定型的粘土层，并且所述泡沫粘合剂层用于将所述定型的粘土层粘合至地面，以及所述粘土层用于耦合所述检波单元。通过上述技术方案，耦合于城市的地面的多个检波单元中的关于检波单元的不同组合可以分别实现对震源波信号相对于城市地下空间在不同波场的地震波信息，一次采集能够获得等同于多次采集的数据量，地层波场信息更加丰富，使得可以在同点进行多种地震波的处理解释，为后期的解译工作提供了条件；并且，基于不同波场的多种地震波信息可以进行反演，并基于反演结果可以实现互补和互相验证，保障了关于城市地下空间的最终解释成果的可靠性。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术一实施例的城市地下空间地震数据采集系统的结构示意图；图2A是本专利技术一实施例的城市地下空间地震数据采集系统相对于城市地下空间反射波采集的原理示意图；图2B是本专利技术一实施例的城市地下空间地震数据采集系统相对于城市地下空间折射波采集的原理示意图；图2C是本专利技术一实施例的城市地下空间地震数据采集系统相对于城市地下空间面波采集的原理示意图；图3是本专利技术一实施例的震源装置的结构连接示意图；图4是本专利技术一实施例的重锤震源单元的结构框图；图5是本专利技术一实施例的粘结耦合单元的原理示意图；图6是重锤震源对电火花震源的弥补效果示意图；图7是应用本专利技术一实施例所对应的典型单炮记录图；图8是本专利技术一实施例的折射波层析反演剖面的仿真示意图；图9是本专利技术一实施例的反射波层析反演剖面的仿真示意图；图10是本专利技术一实施例的多波场波所对应的综合地质解译剖面的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。现阶段的地震勘探资料采集手段是面向油气田、煤田等深层大目标体的勘探，地质任务主要是查清深层生储盖组合、矿脉分布、油气运移裂隙等大型的地质体。在城市浅层地震勘探中，地质任务发生了巨大的变化，勘探目的层由深变浅，目标地质体由大变小；采集施工环境也发生了巨大的变化，城市高密度的人文活动造成了大量声波干扰和机械干扰，城市建设过程中人类作用于地表及浅表层的改造行为造成了地震采集施工过程中非常复杂的场地条件。同时高密度的人文活动也制约了开展粗放型施工的可能性。解决城市浅层地震资料采集难题的关键：一是提升采集精度，将以往油气、油田勘探中以“百米”、“十米”为衡量单位的精度提升到“米”乃至“亚米”级的精度范围。二是提高抗干扰能力，从设备和施工工艺两方面提升获取有效信号，屏蔽干扰信号的能力。三是建立环境友好型的施工模式，施工过程中要将对城市正常运转的干扰降到最小，对城市基础设施的破坏控制在可快速恢复的范围内。如图1所示，本专利技术一实施例的城市地下空间地震数据采集系统1，其包括震源装置11和检波装置12，其中检波装置12可以包括多个耦合于城市地面的检波单元，如图所示的检波单元121、122…12n等。具体的，震源装置11，其可以耦合至(例如可以是一直耦合，也可以是间断耦合至)城市地面并用于生成震源信号，以令该震源波信号作用至城市的地下空间；相应地，检波单元121、122…12n其中的一者或多者的不同组合，例如单独的检波单元122、检波单元121和122的组合或检波单元121和12n的组合，其不同的组合可以分别用于检测震源波信号相对于城市地下空间在不同波场的地震波信息。作为示例，可以是检波单元121和122的组合能够检测震源波信号相对于城市地下空间在第一波场的地震波信息(例如反射波信息)、检波单元121和12n的组合能够检测震源波信号相对于城市地下空间在第二波场的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市地下空间地震数据采集系统，包括：震源装置，用于生成震源波信号；检波装置，包括耦合于地面的多个检波单元，其中所述检波单元的不同组合分别用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间在不同波场的地震波信息。

【技术特征摘要】
1.一种城市地下空间地震数据采集系统，包括：震源装置，用于生成震源波信号；检波装置，包括耦合于地面的多个检波单元，其中所述检波单元的不同组合分别用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间在不同波场的地震波信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不同波场的地震波信息包括以下中的一者或多者：反射波信息、折射波信息和面波信息，其中所述检波装置包括以下中的一者或多者：第一检波单元组合，用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间的反射波信息；第二检波单元组合，用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间的折射波信息；第三检波单元组合，用于检测所述震源波信号相对于城市地下空间的面波信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个检波单元在第一方向上连续排列分布，以采集关于所述城市地下空间的二维地震数据。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述震源装置在系统实施数据采集的过程中处于运动状态，其中，所述系统还包括：最大偏移距确定单元，用于根据所勘探的所述城市...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜，刘远志，蒋华中，徐有林，尹思奇，夏友钢，李颖，周德帅，杜漫霖，王云伟，朱峰，李祥明，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化石油工程地球物理有限公司西南分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11