一种陆地勘探数据的测量装置以及勘探数据的处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种陆地勘探数据的测量装置以及勘探数据的处理方法，包括：重力仪和位于重力仪底部的平衡装置，平衡装置用于稳定重力仪；重力仪具有壳体结构，壳体内部安装有：三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器；三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器的位置不共线且至少三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器中的两个传感器在同一水平面上；三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器均与9通道32位模数转换、数据存储电路电性连接。本申请实施方式提供的一种陆地勘探数据的测量装置以及勘探数据的处理方法，能够对储层或矿物的密度与磁性参数进行定性或定量研究。

A Surveying Device for Land Exploration Data and Processing Method of Exploration Data

The invention provides a measuring device for land exploration data and a processing method for exploration data, including a gravimeter and a balancing device located at the bottom of the gravimeter, which is used for stabilizing the gravimeter; a gravimeter has a shell structure, in which a three-component gravity sensor, a three-component attitude sensor and a three-component magnetic sensor are installed; and a three-component gravity sensor is used for stabilizing the gravimeter. Three-component attitude sensor and three-component magnetic sensor are not collinear in position and at least two sensors in three-component gravity sensor, three-component attitude sensor and three-component magnetic sensor are on the same horizontal plane. Three-component gravity sensor, three-component attitude sensor and three-component magnetic sensor are all electrically connected with 9-channel 32-bit analog-digital conversion and data storage circuit. A measuring device for land exploration data and a processing method for exploration data provided in the embodiment of this application can conduct qualitative or quantitative research on density and magnetic parameters of reservoirs or minerals.

【技术实现步骤摘要】
一种陆地勘探数据的测量装置以及勘探数据的处理方法
本专利技术涉及地球物理勘探
，尤其涉及一种陆地勘探数据的测量装置以及勘探数据的处理方法。
技术介绍
重力测量是测定地球表面的重力加速度值。陆地重力测量的方式有：用重力仪在地面上进行定点观测；用重力仪在移动的平台上进行连续观测。重力仪是确定重力加速度的测量仪器。通过重力仪采集的重力数据，可以求定大地水准面的形状。这是因为，地面以下具有不同密度的地层分界面，这种界面的起伏会导致重力的变化。因此，通过对各种重力变化的解释以及分析、延拓，可以取得地球形状、地壳构造和沉积岩层中某些界面的资料，进而能够对大地构造、区域地质等方面进行研究，为寻找矿产提供依据。现有技术，重力仪仅仅能够用来测量地球表面上的重力加速度，然后通过对测量数据的处理来研究地质构造和地壳结构。但实际上，重力仪在测量的数据具有多解性和非唯一性，这是因为不同深度、不同大小、不同物理性质参数(如岩石密度、岩石磁性)的地质体可能在地面上产生完全一样的重力场分布特征以及重力场变化规律，因此得到的重力场分布特征和重力场变化规律具有不确定性，在研究地质构造上存在较大的缺陷。由此可见，非常有必要提供一种新的陆地勘探数据的测量装置以及勘探数据的处理方法，能够解决上述问题。
技术实现思路
为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案：一种陆地勘探数据的测量装置，包括：重力仪和位于所述重力仪底部的平衡装置，所述平衡装置用于稳定所述重力仪；所述重力仪具有壳体，所述壳体内部安装有：三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器；所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器的位置不共线且至少所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器中的两个传感器在同一水平面上；所述三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器均与9通道32位模数转换、数据存储电路电性连接，所述9通道32位模数转换、数据存储电路用于将上述传感器输出信号进行放大信号、模数转换和数据存储。作为一种优选的实施方式，所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器位于同一水平面上。作为一种优选的实施方式，所述平衡装置包括：底座平台和底座，所述底座设置于所述底座平台的下方；所述底座平台安装有水平仪和罗盘，所述底座能根据所述水平仪显示所述重力仪的倾斜程度调整所述重力仪，所述罗盘用于确定所述测量装置的方位。作为一种优选的实施方式，所述底座具体为三脚架，所述三脚架具有三个支架，每个所述支架均能够改变自身长度。作为一种优选的实施方式，所述三分量重力传感器包括：第一基座、固定安装在第一基座中第一安装体、套设在所述第一安装体外的第一外壳，所述第一外壳与所述第一基座之间螺纹连接，所述第一安装体至少具有三个相邻的侧面，所述第一安装体的三个相邻的侧面上安装有X轴重力传感模块、Y轴重力传感模块、Z轴重力传感模块，所述X轴重力传感模块、所述Y轴重力传感模块和所述Z轴重力传感模块之间两两相互正交。作为一种优选的实施方式，所述三分量磁力传感器包括：第二基座、固定安装在第二基座中第二安装体、套设在所述第二安装体外的第二外壳，所述第二外壳与所述第二基座之间螺纹连接，所述第二安装体至少具有三个相邻的侧面，所述第二安装体的三个相邻的侧面上安装有X轴磁力传感模块、Y轴磁力传感模块、Z轴磁力传感模块，所述X轴磁力传感模块、所述Y轴磁力传感模块和所述Z轴磁力传感模块之间两两相互正交。作为一种优选的实施方式，所述三分量姿态传感器包括：第三基座、固定安装在第三基座中第三安装体、套设在所述第三安装体外的第三外壳，所述第三外壳与所述第三基座之间螺纹连接，所述第三安装体至少具有三个相邻的侧面，所述第三安装体的三个相邻的侧面上安装有X轴姿态传感模块、Y轴姿态传感模块、Z轴姿态传感模块，所述X轴姿态传感模块、所述Y轴姿态传感模块和所述Z轴姿态传感模块之间两两相互正交。作为一种优选的实施方式，还包括：指示装置，所述指示装置用于显示所述测量装置各部件的工作状态。一种对勘探数据的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：接收三分量重力传感器测量的第一重力数据、三分量磁力传感器测量的第一磁力数据和三分量姿态传感器测量的姿态数据；将所述第一重力数据结合所述姿态数据获取第二重力数据，将所述第一磁力数据结合所述姿态数据获取第二磁力数据；将所述第二重力数据和所述第二磁力数据转换到同一基准面，获得同一水平面的第三重力数据和第三磁力数据；将第三重力数据通过正演和反演计算进行处理后提取出与地层重力性质有关的岩石或地层密度参数，将第三磁力数据通过正演和反演计算进行处理后提取出与地层磁性性质有关的岩石或地层的磁性参数；将处理后的相邻两个测点的第三重力数据根据两点之间的水平分量差除以两点之间的水平距离计算出水平重力梯度值，进而根据所有所述水平重力梯度值形成重力水平梯度场中的两个水平重力梯度分量；将处理后的相邻两个测点的第三磁力数据根据两点之间的水平分量差除以两点之间的水平距离计算出水平磁力梯度值，根据所有所述水平磁力梯度相对值形成磁力水平梯度场中的两个水平磁力梯度分量；基于所述与地层重力性质有关的岩石或地层密度参数、所述水平重力梯度场中的两个水平重力梯度分量进行反演成像，获取测点下方径向范围内的岩石或地层密度值分布规律；基于所述与地层磁性性质有关的岩石或地层磁性参数、所述水平磁力梯度场中的两个水平磁力梯度分量进行反演成像，获取测点下方径向范围内的岩石或地层磁性分布规律。作为一种优选的实施方式所述第一重力数据包括第一水平重力分量、第一垂直重力分量，所述第一磁力数据包括第一水平磁力分量、第一垂直磁力分量；所述第二重力数据包括第二水平重力分量、第二垂直重力分量，所述第二磁力数据包括第二水平磁力分量、第二垂直磁力分量；所述第三重力数据包括第三水平重力分量、第三垂直重力分量，所述第三磁力数据包括第三水平磁力分量、第三垂直磁力分量。作为一种优选的实施方式，所述将所述第一重力数据结合所述姿态数据获取第二重力数据，将所述第一磁力数据结合所述姿态数据获取第二磁力数据的步骤中，包括：将所述第一重力数据和所述第一磁力数据旋转到倾角为零度的位置，使重力和磁力的垂直分量垂直于地平面，两个相互正交的第一水平重力分量和第一水平磁力分量变为平行于地平面；根据测点的方位角将所述旋转校正后的第一重力数据和第一磁力数据旋转到方位角为零度的位置，使重力和磁力的两个水平分量变为一个水平分量为南北向，另一个水平分量为东西向，而垂直分量仍然保持垂直于水平地面。作为一种优选的实施方式，所述将所述第一重力数据结合所述姿态数据获取第二重力数据，将所述第一磁力数据结合所述姿态数据获取第二磁力数据的步骤中，包括：将所述第一重力数据和所述第一磁力数据旋转到倾角为零度的位置，使重力和磁力的垂直分量垂直于地平面，两个相互正交的第一水平重力分量和第一水平磁力分量变为平行于地平面；根据测点的方位角将所述旋转校正后的第一重力数据和第一磁力数据旋转到地质体走向或既定剖面方向，使通过旋转处理后一个水平分量平行于地质体走向或既定剖面方向，另一个水平分量则垂直于地质体走向或剖面方向且与地面平行，而垂直分量仍然保持垂直于水平地面。作为一种优选的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，包括：重力仪和位于所述重力仪底部的平衡装置，所述平衡装置用于稳定所述重力仪；所述重力仪具有壳体，所述壳体内部安装有：三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器；所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器的位置不共线且至少所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器中的两个传感器在同一水平面上；所述三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器均与9通道32位模数转换、数据存储电路电性连接，所述9通道32位模数转换、数据存储电路用于将上述传感器输出信号进行放大信号、模数转换和数据存储。

【技术特征摘要】
1.一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，包括：重力仪和位于所述重力仪底部的平衡装置，所述平衡装置用于稳定所述重力仪；所述重力仪具有壳体，所述壳体内部安装有：三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器；所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器的位置不共线且至少所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器中的两个传感器在同一水平面上；所述三分量重力传感器、三分量姿态传感器和三分量磁力传感器均与9通道32位模数转换、数据存储电路电性连接，所述9通道32位模数转换、数据存储电路用于将上述传感器输出信号进行放大信号、模数转换和数据存储。2.如权利要求1所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，所述三分量重力传感器、所述三分量姿态传感器和所述三分量磁力传感器位于同一水平面上。3.如权利要求1所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，所述平衡装置包括：底座平台和底座，所述底座设置于所述底座平台的下方；所述底座平台安装有水平仪和罗盘，所述底座能根据所述水平仪显示所述重力仪的倾斜程度调整所述重力仪，所述罗盘用于确定所述测量装置的方位。4.如权利要求3所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，所述底座具体为三脚架，所述三脚架具有三个支架，每个所述支架均能够改变自身长度。5.如权利要求2所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，所述三分量重力传感器包括：第一基座、固定安装在第一基座中第一安装体、套设在所述第一安装体外的第一外壳，所述第一外壳与所述第一基座之间螺纹连接，所述第一安装体至少具有三个相邻的侧面，所述第一安装体的三个相邻的侧面上安装有X轴重力传感模块、Y轴重力传感模块、Z轴重力传感模块，所述X轴重力传感模块、所述Y轴重力传感模块和所述Z轴重力传感模块之间两两相互正交。6.如权利要求2所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，所述三分量磁力传感器包括：第二基座、固定安装在第二基座中第二安装体、套设在所述第二安装体外的第二外壳，所述第二外壳与所述第二基座之间螺纹连接，所述第二安装体至少具有三个相邻的侧面，所述第二安装体的三个相邻的侧面上安装有X轴磁力传感模块、Y轴磁力传感模块、Z轴磁力传感模块，所述X轴磁力传感模块、所述Y轴磁力传感模块和所述Z轴磁力传感模块之间两两相互正交。7.如权利要求2所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，所述三分量姿态传感器包括：第三基座、固定安装在第三基座中第三安装体、套设在所述第三安装体外的第三外壳，所述第三外壳与所述第三基座之间螺纹连接，所述第三安装体至少具有三个相邻的侧面，所述第三安装体的三个相邻的侧面上安装有X轴姿态传感模块、Y轴姿态传感模块、Z轴姿态传感模块，所述X轴姿态传感模块、所述Y轴姿态传感模块和所述Z轴姿态传感模块之间两两相互正交。8.如权利要求1所述的一种陆地勘探数据的测量装置，其特征在于，还包括：指示装置，所述指示装置用于显示所述测量装置各部件的工作状态。9.一种对勘探数据的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：接收三分量重力传感器测量的第一重力数据、三分量磁力传感器测量的第一磁力数据和三分量姿态传感器测量的姿态数据；将所述第一重力数据结合所述姿态数据获取第二重力数据，将所述第一磁力数据结合所述姿态数据获取第二磁力数据；将所述第二重力数据和所述第二磁力数据转换到同一基准面，获得同一水平面的第三重力数据和第三磁力数据；将第三重力数据通过正演和反演计算进行处理后提取出与地层重力性质有关的岩石或地层密度参数，将第三磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，何展翔，涂良成，刘骅锋，王绪本，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11